C++编程在巷道围岩变形分析中的应用

介绍了C++语言及面向对象的基本概念,并基于面向对象方法和有限元方法建立了巷道围岩变形有限元的模型的类,用C++语言编写了主要类的代码,并设计开发了基于Windows98/2000/NT操作平台的巷道围岩变形有限元分析软件,主要相关类包括总体类、单元类、网格类、矩阵类,节点类等,并给出了基本的程序框架和相关代码.     

面向对象有限元方法及其C++实现

系统归纳了面向对象有限元的基本理论和实现方法，比较了传统有限元实现方法与现代面向对象有限元方法的共同点及不同点．通过针对空间结构分析软件的基于统一建模语言(UML)的系统设计和运用C 语言实现面向对象有限元的程序框架，表明了面向对象有限元方法的先进性和基于C 语言实现的可行性．     

基于类模板链表结构的有限元程序设计

传统的有限元程序设计一般采用结构化的程序设计方法和结构化语言（如FORTRAN），其数据存储形式都使用固定的数组结构，使得程序的扩展能力有限，代码的重复利用率低，调试复杂。模板是面向对象的C＋＋语言中相对较新的重要特性，模板能够快速建立类库集合，极大地提高了大型软件的开发速度。采用面向对象的程序设计方法，遵循有限元分析的本质，建立了有关描述有限元模型的类，用链表方式实现结点、单元和材料的数据存放、用多态性实现单元的自由链接，方便地实现了单元增减等用传统语言无法实现的功能。据此编制了有限元分析的数值计算程序，并给出了一个实例。结果表明，程序设计和调试周期较传统设计方法明显缩短，代码的利用率也明显提高。     

面向对象有限元方法在仿真系统开发中的应用

基于面向对象方法，给出面向对象有限元类的定义，采用C＋＋具体实现空间框架结构静力分析、动力特性分析和稳定性分析的面向对象有限元程序，并成功地钭其应用于在役钻机井架仿真系统的开发中，利用开发的仿真系统对F320－A型和JJ250／42－K型石油钻机井架进行静力分析，动力特性和稳定性分析，得到结构在最大钩载作用下的应力和变形，结构的低阶固有频率和模态以及失稳载荷。计算结果与商用软件的结果一致，验证了方法的正确性和系统的可靠性。     

Linux平台C／C＋＋和汇编混合编程

Linux的核心代码大部分是用C语言编写的，不可避免的其中还有一部分是用汇编语言写成的．有些汇编语言代码是利用gcc的内嵌语句直接嵌在C语言程序中的；还有一些则是写在汇编源程序中的，特别是Linux的启动代码部分，文章介绍了在Linux的gcc／g 环境下，C／C 程序中如何内嵌汇编代码；分析了汇编源程序如何与调用它的C／C 程序接口。     

面向对象的三维对流扩散问题有限元程序设计

根据三维对流扩散问题的有限元分析,采用面向对象的程序设计语言C ,建立向量类、矩阵类、单元类、结点类、材料类和有限元方法类等,实现三维对流扩散问题的有限元分析程序开发,对相关的对流扩散问题进行数值模拟.结果表明与用结构化语言开发的传统有限元程序相比,程序更易重用、维护、扩充,并且可以融入用C 编制的大型通用有限元科学和工程计算软件.     

地下水模拟面向对象有限元的类设计

根据地下水模拟有限元的计算特点，依照面向对象的程序设计方法，用C 语言，建立了矩阵类、单元类、结点类、水文地质参数类、基函数类、源汇项类、有限元主类等，据此完成了地下水有限元的面向对象的程序设计。与传统的地下水有限元程序相比，程序更易重用、维护、扩充，便于与地下水模拟的其他程序集成。     

动力扰动下含软弱夹层巷道围岩力学响应特性

 为了研究动力扰动下有无软弱夹层对巷道围岩稳定性的影响,利用大型通用有限元软件Abaqus 对冬瓜山铜矿深部出矿巷道受到采场爆破作用下围岩的力学响应进行了数值分析并提出支护优化方案。结果表明：由于软弱夹层的存在,巷道拱顶和底板竖向应力波动幅值大于无软弱夹层巷道,底板竖向应力波动幅值变化较明显,而巷道拱顶和底板水平应力波动幅值却小于无软弱夹层;巷道拱顶和两帮的变形明显大于底板,对于无软弱夹层的巷道围岩变形明显大于有软弱夹层巷道,且变形速率较大;离爆炸源越远巷道围岩的应力和变形越小,但变化不明显,并在动力扰动0.15 s 左右后趋于稳定;基于对冬瓜山铜矿现场调查,发现巷道顶板冒落破坏形式,从而提出支护优化方案,使得巷道围岩变形是无支护时的1/3,有效地控制了巷道围岩变形。     

巷道围岩变形的有限元分析及灰色模型预报

介绍了采集力学参数、建立计算模式的有效方法，应用有限元结构分析软件ALGOR实现分别建立、统一联接(COMBSST)生成了支护与围岩相互作用的三维有限元模型，分析了模型各结点的位移及受力情况，计算了巷道围岩变形；又应用灰色系统理论对围岩未来力学行为及可能出现的破坏进行了预报，并对灰色模型的建模条件和预报精度作了分析比较；为巷道支护设计和围岩控制提供了理论依据。     

C＋＋语言对C语言扩展

针对C＋＋语言与C语言的关系及C＋＋语言的语法规则和编程方法上的特征，着重从传统结构化过程语言方面，面向对象编程语言方面和程序设计三个方面，探讨了C＋＋语言对C语言的扩展。     

面向对象技术在结构分析中的应用

在剖析有限元法传统设计方法的基础上，论述了面向对象程序设计（Object Oriented Programming）方法的优越性，并叙述了如何利用C^ 语言实现通用杆系的结构分析，着重进行有限元主类及有限元主要结构类的划分、定义和实现。     

有限元编程中应用面向对象编程技术的探讨

采用面向对象编程技术（OOP）,运用C 语言,描述了有限元程序的设计过程。针对有限元分析中的结点、单元和整个研究区域,建立了结点类、单元类和研究区域类分别负责管理,并提供了程序的部分实现代码。与传统Fortran语言编制的有限元程序相比,该法编制的程序执行速度快、维护简便、易于实现多种类型单元共存的情况,是解决大型有限元程序编制的有效方法。     

煤层底板巷道的锚杆支护及其稳定性分析

在受动态压力和较大构造应力、围岩较为破碎的煤层底板巷道中，成功地采用了以锚杆支护为主的支护方式；并用有限元数值方法，得出了复杂受力条件下巷道变形的某些规律。     

拱形巷道在复杂应力条件下的数值模拟

拱形巷道在复杂应力条件下的变形以及破坏形式呈多样化,与围岩性质、地应力和支护结构相关。利用大型有限元软件ADINA对邯郸某煤矿拱形巷道进行数值模拟,可以观察到巷道随着开挖的进行,变形破坏的全过程,其模拟结果与实际情况相符,为在复杂条件下拱形巷道的变形研究及稳定分析提供较好的方法。     

面向对象程序设计的核心概念在C＋＋中的实现

解释了面向对象程序设计的3个核心概念-封装，继承，多态，并通过实例给出了其在C 语言中的实现，这样，可把握重点，以更好地学习C 语言。     

回采巷道围岩变形率的预测

巷道围岩变形率预测是巷道支护设计的主要环节，本文以影响回采巷道稳定性的主要因素为基础，分析整理了我国煤矿１００多条典型的巷道实测数据，应用多元线性回归方法，建立了预测各类巷道围岩变形率的回归方程，经理论检验与实例验证，预测方法可用于我国回采巷道控制设计，具有广泛的实用价值。     

基于蠕变终止轨迹的巷道围岩粘弹塑性分析

引入稳定巷道围岩中的峰值应力为一定围压下围岩的长期强度的观点,将巷道围岩分为弹、塑性区;考虑围岩流变、塑性扩容及中间主应力的影响,基于Drucker-Prager准则对圆形巷道围岩的弹塑性进行了分析,推导出相应的应力、位移及塑性区半径的解析解;考虑岩体特征值(E,μ)与时间和应力有关,基于西原模型采用Laplace变换法对所得结果进行了修正,得到围岩粘弹性位移解;在相关文献试验基础上,进行了实例计算并与ABAQUS模拟结果对比。结果表明:围岩流变特性对巷道变形及塑性区的扩展具有重要影响,以一定围压下围岩的长期强度为巷道围岩应力峰值,能够在一定程度上反映围岩流变特性对巷道围岩变形的影响,符合工程实际;粘弹性位移与数值模拟解吻合较好。本研究对巷道长期稳定性理论及地下巷道支护具有一定的参考意义。     

深部巷道围岩在复合应力场中的稳定性数值模拟分析

选用2D-σ有限元计算软件对深部巷道围岩在复合应力场中的稳定性进行了数值分析,着重讨论深 部巷道围岩的变形特征、塑性区发育特征、围岩就力分布特征和围岩破坏机理,提出了合理的支护对策。     

深部倾斜岩层巷道变形特征模拟与控制技术

对深部倾斜岩层巷道存在的变形不对称和采用对称支护方式不能有效控制围岩变形的问题,在巷道围岩受力分析的基础上,结合曲江煤矿工程实践运用离散有限元模拟软件UDEC建立深部倾斜岩层巷道受力模型,对模型进行掘巷后不支护和采用传统方式支护的数值模拟.根据现场变形和模拟结果,提出采用非对称强化支护结合全断面锚索支护扩大围岩应力承载圈来保证巷道稳定,并对改进后支护方案进行数值模拟,数值模拟和现场工程实践均表明改进后支护方案能够有效地减小巷道围岩变形.     

金能煤矿软岩掘进巷道变形破坏特征及控制技术研究

摘 要：针对软岩巷道围岩在掘进过程中呈现出的顶板下沉量大、两帮收敛严重等特点，为解决巷道围岩稳定性控制的难题，本文以某矿二采区1201工作面的运输顺槽为研究对象，基于工作面巷道工程地质条件，采用现场实测、数值模拟和工业性试验等方法，阐述了软岩巷道的变形破坏特征，提出了三种不同的围岩控制方案，利用FLAC3D软件模拟了该巷道围岩水平位移、垂直位移和塑性区分布情况，并进行现场测试，工程应用结果表明：“锚索+W钢带+U型钢+注浆”的支护方案效果明显，提高了围岩的承载能力，实现了巷道围岩的稳定性控制。