地堑状断层组影响下采动主应力偏转规律研究

为研究地堑状断层组影响下采动诱发应力场偏转规律,以淮南矿区刘庄煤矿地堑状F19断层组为研究对象,模拟分析了地堑状断层组附近采动主应力方向偏转情况,研究了主应力方向与断层面剪应力及剪应力增量的分布规律。研究表明工作面回采时采场围岩内的主应力方向发生偏转,偏转方向趋向垂直断层面;断层面内主应力与断层上盘、下盘主应力偏转相比,断层面内主应力方向偏转角度相对较大,最大偏转角度达到27°25′35″;当主应力方向与断层面交角在45°左右时,断层所受的剪应力增量最小,剪应力相对较大;地堑状F19断层组附近主应力偏转方向趋向垂直断层面,断层面所受剪应力和剪应力增量逐渐减少。     

纤维方位角对玻纤复合材料破坏机理的影响研究

利用扫描电子显微镜（SEM）对不同纤维方位角的玻纤增强树脂复合材料（GFRP）在单拉载荷下的破坏过程进行了实时观测．在桥联模型基础上，将纤维剪应力和基体正应力定义为界面的应力状态，对概化的GFRP材料单元进行了定量分析，得到了单拉载荷下纤维体积分数为27．5％的单元起裂时的应力状态，并通过最大应力强度准则确定了导致起裂的应力分量．综合SEM图片中裂纹形态和断口形貌，分析了不同纤维方位角的GFRP材料裂纹萌生和裂纹扩展的机理．分析结果表明，随着纤维方位角增大，导致GFRP材料裂纹萌生的应力分量由基体最大主应力演化为界面剪应力；裂纹扩展路径由最大主应力控制的基体开裂演化为最大剪应力控制的界面开裂．     

高邮凹陷南断阶东部阜宁期构造应力场及其对断层的控制作用

在断层级别划分的基础上分析断层的走向变化、组合规律及活动特征,建立地质模型,并确定SE152°~NW 332°为区域应力的加载方向,结合岩石力学试验确定岩石力学参数及加载应力值,采用有限单元法对工区阜宁沉积期构造应力场进行数值模拟,详细分析构造应力对断层的控制作用。结果表明:南断阶东部阜宁沉积期最小主应力均表现为张应力,沿真①断层在许庄地区和竹墩地区的向北凸出位置出现两个最小主应力高值区,断层发育密集;剪应力呈条带状右旋、左旋区域相间展布,右旋最大剪应力和最小主应力控制产生北北东向正断层,左旋最大剪应力和最小主应力控制产生近东西向正断层。     

正温时沥青混合料中间主应力效应试验

Mohr-Coulomb强度理论及现有评价沥青混合料的强度试验方法均未考虑中间主应力对沥青混合料强度的影响。闭式三轴试验对应的力学分析表明,三轴挤伸的最大剪应力明显高于三轴挤压的最大剪应力,这种计算结果的差别是由中间主应力的不同而引起的。为了研究沥青混合料的中间主应力效应,以正交试验设计为基础,考虑温度、加载速度与中间主应力3个因素,采用平面应变试验装置测试了不同条件下沥青混合料的强度。正交试验的显著性分析表明:正温时,中间主应力对沥青混合料强度的影响最显著,温度对沥青混合料强度的影响次之,加载速率对沥青混合料的强度也有显著影响,但在3个因素中最弱。     

从单元体表面应力状态判断主应力方向的两种简便方法

介绍了确定平面应力状态主应力方向的两种简便方法，即分别可由单元体上的剪应力和正应力去判断主应力方向，并论证了两种方法的正确性。     

高精度剪幅式测力、称重传感器结构研究

采用弹性力学有限单元分析和光弹实验方法以解决高精度传感器结构设计问题是当前研究传感器结构的一个新尝试。本文介绍了用有限元及光弹对剪幅武传感器变形状态、应力状态进行了分析,由计算和试验的结果,提出此类传感器结构设计中关于:a)轮幅上的剪应力分布;b)轮幅上等剪应力区和等倾线分布;c)影响剪应力分布的结构因素等的分析和试验结果。 分析和实验结果表明: 1.沿轮幅轴线最大剪应力分布是不均匀的; 2.在轮幅上存在一最大剪应力的等剪应力区; 3.最大剪应力所在部位其主应力倾角不一定是45°。 为了满足传感器精度的要求,通过实验可以指示合理的结构形式,电阻应变片应粘贴的部位与尺寸范围,以及对于一个给定的传感器应变片的最大允许尺寸等。     

下庄铜矿爆破施工对临近丙汉河隧道的安全影响

通过FLAC3D计算软件,对下庄铜矿爆破时临近隧道衬砌和铁轨的位移、应力和安全系数进行了分析.结果表明,铜矿爆破施工后,衬砌最大水平位移为4.07 mm,最大水平收敛为0.08 mm,最大沉降为4.23 mm,铁轨最大横向位移为3.46 mm,最大沉降为3.48 mm,均符合位移控制标准;衬砌与铁轨的最大主应力、最小主应力、剪应力增加量均较小;衬砌最小安全系数为4.49,符合规范要求.     

不同模量理论广义弹性定律的深入研究

传统不同模量理论中基于主应力方向建立的本构方程,仅能表述主应力方向的应力应变关系,并未体现出其他方向的应力应变特性,不能有效表征拉压不同模量问题的力学本质.基于此,在主应力方向的本构方程基础上,利用应力及应变的转轴公式,推导了基于不同直角坐标系下的拉压不同模量本构方程的具体形式,也即广义弹性定律.经理论验证,此广义弹性定律揭示了拉压不同模量问题既是非线性问题也体现出各向异性的力学性质;并且在拉压模量相等时可以回退到经典弹性理论本构方程,而基于主应力方向建立的本构方程是广义弹性定律中的特例.针对不同模量理论中不甚明晰的剪切模量和泊松比-弹性模量比值的假设,应用所得到的广义弹性定律对纯剪应力状态进行了力学分析,分析表明:在基于最大或最小剪应力方向的直角坐标系下,剪应力与剪应变成线性关系,剪切模量保持不变;并结合微元体纯剪变形的几何关系,证明了假设即拉泊松比与拉模量之比等于压泊松比与压模量之比在纯剪受力状态下是自然满足的.     

湖南金狮岭地区成矿动力学数值模拟与成矿预测

基于FLAC3D的流-固耦合模块,运用数值模拟方法,将金狮岭地区构造-流体-成矿系统及其动力学作为一个统一的整体进行了研究,根据模拟得到的主应力、最大主应力、最大剪应力、法向应力、主应变率、最大主应变率、最大剪切应变率和体积应变率等的定量结果,分析了矿床的成因和机制.模拟结果显示:主应力和主应变率大的区域,是成矿的有利部位,结合实际地质进行了相关验证.根据这些结论,最终圈定出金狮岭地区最具找矿潜力的四处区域.     

平面应力状态下判断主应力方位的新探索

在平面应力状态下应用解析法判断主应力的具体方位，尚存在某些矛盾和欠缺，本文以剪应力引起单元体变形的观点，可以简洁而确切地判断主应力所在平面的方位。     

黄金口“T”型褶皱构造的力学分析

对川东北黄金口构造特征进行了较详细的描述,并在此基础上对其早晚两期应力场作了讨论,用赤平投影方法和计算机解析计算了最大主应力、最小主应力、最大剪应力和主偏应力方向和大小。对岩石有限应变作了Ｆｒｙ法测量和分析,并用弹性力学有关曲薄板在轴向压缩下屈曲原理对黄金口构造形成力学机理进行了初步探讨。     

应变解除法原理及其在大红山铁矿地应力测量中的应用

将应变解除法应用于云南大红山铁矿的原岩地应力测量中,通过测量4个不同中段6个测点的地应力,获得大红山矿区三维地应力的如下变化规律:矿区最大、最小主应力均大致呈线性变化,矿区的最大主应力为47 MPa,方位角介于南偏西16-到52-之间,平均倾向为南34-西,近似呈南北方向,平均倾角约16-,最小倾角仅2.88-,说明该区域的地应力以水平构造应力为主,且最大主应力随深度的增加而增加;每个测点的最大剪应力均为τxy。     

川东北雷音铺背斜内部北西向构造及其力学成因分析

对发育于川东北一背斜内部,并与其无成生联系、方向不同的构造特征、复合关系及其力学成因机制进行了较系统分析、论述。在此基础上对其成生时应力场最大主应力、最大剪应力和应变能进行了有限单元计算。指出了这种构造对石油天然气等矿产的控制作用。     

判别主方向的剪应力指向判别法

采用剪应力指向判别平面应力状态两个主应力与主方向之间的对应关系，无需记忆任何规则或约定，直观且准确。     

吕家坨井田矿压显现区域预测

以地质动力区划方法为基础，划分出各级活动断裂，以吕家坨矿区五级断裂图为构造格架，建立有限元的地质力学模型，以吕家坨矿地应力测量的基础数据为边界条件，通过岩体应力状态分析系统进行应力计算，计算的结果以等值线的方式给出，包括最大主应力等值线、最小主应力等值线、最大剪应力等值线。通过对等值线的分析，预测出矿区的应力升高区、梯度区、降低区，从而对吕家坨矿压显现严重的区域做出预测，为吕家坨井田工作面的生产和采区巷道的合理布置提供基础数据，保证矿井安全生产。     

考虑不同荷载组合的人行天桥力学性能分析

人行天桥作为城市道路通行的工程设施,分析其力学特性对于保证行人安全至关重要.以2跨人行天桥连续钢箱梁为例,采用有限元Midas/civil软件对考虑了主梁自重、二期恒载、人群荷载、风荷载、温度荷载和天桥顶棚传递荷载等6种工况组合下人行天桥力学性能进行了分析,对钢箱梁最大主应力、最大剪应力、钢箱梁变形以及自振频率进行了验算.研究表明:在各种荷载组合下,钢箱梁最大主应力和剪应力均满足规范要求;顶板和腹板最大竖向位移为-6.29 mm,底板最大竖向位移为-6.25 mm;荷载组合a时钢箱梁最大竖向位移为-6.31 mm,且该天桥钢箱梁跨中、3.5 m悬臂端以及4 m悬臂端竖向挠度均满足要求;该天桥一阶振型为反对称竖弯,自振频率为5.614 Hz,二阶振型为对称竖弯,自振频率为8.255 Hz,自振频率满足规范要求.     

平面应力状态最大主应力方位的确定

推证了一个确定最大主应力的方位公式，通过结合主应力公式，可直接明确地给出最大主应力及最小主应力的方位，从而可避免再用应力圆或实践经验判断主应力方位的过程．     

深井矿山开采中岩爆发生机理及其预测方法研究

岩爆是深井矿山开采中的重要灾害之一.本文从岩爆的发生机理及预测方法等方面,阐述了目前国内外学者的理论研究.简要介绍了岩爆发生机理最常用的理论依据有：强度理论、能量理论和刚度理论;并介绍了岩爆倾向性预测的几种判据：最大主应力判据、最大剪应力判据、能量判据、冲击倾向性判据等.     

基于OLSM的旧水泥混凝土路面加铺结构应力分析

针对开级配大粒径沥青碎石(OLSM)优良的抗变形能力,采用有限元法对基于OLSM的旧水泥混凝土路面加铺结构进行应力分析。结果表明:设置OLSM抗裂层后,在车辆作用,温度应力以及二者的耦合作用下,接缝处的最大主应力、等效应力和最大剪应力都有较大程度的减小。     

排水条件下饱和砂土单调剪切特性试验研究

应用大连理工大学研发的土工静力-动力液压-三轴扭转多功能剪切仪,控制试验过程的平均主应力和中主应力系数保持恒定,改变主应力方向,针对相对密度为30%、60%的饱和福建标准砂,进行一系列排水单调剪切试验.主要探讨排水条件下主应力方向和相对密度对砂土应力-应变关系、有效内摩擦角及体变特性的影响.试验结果表明:主应力方向对饱和砂土的单调剪切特性具有显著影响;不同主应力方向对应的应力-应变关系所表现出的变化规律取决于水平面与竖直面上受到的剪应力作用,相变及峰值广义剪应力和有效内摩擦角与主应力方向角之间存在抛物线型关系.同时相对密度的影响也不容忽略;同中密砂相比,松砂的剪缩现象明显,其峰值抗剪强度降低.