关于一些特殊边界条件下的弹塑性应力场

当边界条件是如下一些特殊边界条件时即边界条件全为应力边界条件,或有位移边界条件但在塑性区边界上仅有零位移边界条件(对应力边界条件没限制),文[1]得出了弹塑性问题应力场的重要结论。通过引入一与所研究问题的塑性区几何形状相同,并且有相同边值条件形式的弹性体并利用弹性解的唯一性定理,从一新角度进一步论证了文[1]的结论。     

广义塑性梯度模型的变分原理和边界条件

在广义塑性力学的双屈服面模型的体积屈服面和剪切屈服面中引进应变梯度项,构造梯度依赖的双屈服面,可以建立广义塑性梯度模型的理论框架,此时的位移率 、剪切塑性乘子率 、体积塑性乘子率 成了各自独立的变量。为了建立相应的数值模型,构造了增量泛函,建立并证明了3类变量( , , )变分原理,得到应力边界条件,同时塑性乘子作为自然边界条件给出。     

确定前期固结应力的塑性功法

本文介绍了一种确定土壤前期固结应力的新方法──塑性功法。这种方法基于极性状态土力学理论，而且被实验结果证明它比其他方法的精确度更高。     

关于“塑性力学的一种新方法及在应力强度因子研究中的应用”的讨论

该文首先介绍了塑性力学问题求解的一种新方法,然后利用该方法讨论了断裂力学中的应力强度因子问题。该文存在基本概念上的问题,因而有必要加以讨论。该文提出的以下两个观点是不正确的: 1.“纯应力边界条件下的塑性力学问题,只要已有该问题的弹性力学解答,我们便可直接写出其弹塑性及完全塑性的应力解答,该解答完全同于弹性力学解答。这一结论是显然的”。     

滑移线场理论中非特征线应力边界条件的解析式

给出了岩土材料滑移线场理论中非特征线应力边界条件的解析表达式，根据它，应用滑移线场的基本理论和应力特征线的基本性质，可以方便地构造滑移线网。     

对“塑性力学的一种新方法及在应力强度因子研究中的应用”的进一步讨论

对“塑性力学的一种新方法及在应力强度因子研究中的应用”的进一步讨论刘夕才（东北大学采矿系，沈阳１１０００６）贵刊１９９２年第２～３期发表了＂塑性力学的一种新方法及在应力强度因子研究中的应用＂的文章［１］。我们非常欣赏原文作者对求解塑性力学问题所做的新...     

基于数值模拟的连拱隧道所受应力和塑性区研究

连拱隧道开挖完成后是否达到工程要求,对此本文结合一实际连拱隧道工程,利用数值模拟对开挖后衬砌的应力、塑性区和岩土体的塑性区进行了研究,研究结果表明：(1)衬砌进口处出现部分应力集中,但是数值控制在工程允许的范围内,不会对工程造成安全隐患;(2)衬砌所受的弯矩分布较为均匀,可知衬砌所受的弯矩分布合理;(3)衬砌没有发生塑性变形,地面以下10 m岩土体范围内出现部分塑性区,此部分塑性区是由于隧道开挖扰动造成的。以上的研究可供类似的连拱隧道工程提供参考。     

真三轴应力条件下钻孔围岩塑性区及增透半径研究

深部岩体处于三维应力场中受开挖扰动影响钻孔、巷道围岩处于明显的真三轴应力状态。钻孔抽采技术是煤矿广泛用于瓦斯治理的重要措施,钻孔周围塑性区是瓦斯流动的优质通道,研究钻孔围岩塑性区特性对于抽采钻孔的优化布置至关重要。为研究钻孔围岩的塑性区特性,基于广义平面应变理论分析围岩应力分布,比较几种常用强度准则（MC、Mises、D-P、MLC、SMP）的适用性和精确性,对比试验结果表明,MLC准则能较好地表征岩石的真三轴强度特性。基于MLC准则推导了围岩塑性区半径公式,分析偏应力、中间主应力、岩石内摩擦角、岩石黏聚力和钻孔半径对增透半径的影响,结果表明,增透半径随着偏应力的增大而增大,随中间主应力的增加先减小后增大,随岩石内摩擦角、岩石黏聚力的增加而逐渐减小,随钻孔半径的增加而线性增大。研究结果可为实际工程中巷道支护、煤层瓦斯抽采等技术的参数设计等提供重要参考。     

基于断层滑动矢量应力反演的燕山中段中侏罗世–早白垩世构造应力场序列

燕山板内造山带中段承德一带地层记录齐全且构造变形复杂。该区域主要构造形迹及其运动学特征已经得到了比较系统的研究,但有关形成这些构造形迹的古构造应力场及其演变过程的研究鲜有报道。本文根据断层滑动矢量应力反演理论和方法,通过露头与区域尺度断层运动学数据的搜集与处理,结合研究区域构造层划分特征及主要岩石地层单位的年代学资料,对研究区中侏罗世–早白垩世的构造应力场演变过程进行了研究。经过对擦痕数据进行应力反演并综合分析,共划分出3期5阶段应力场:中侏罗世下花园组沉积之后–髫髻山组火山活动之前的NNW向挤压(D1)(约173~165 Ma);晚侏罗世土城子组沉积中–晚期N-S向挤压(D2-1)(约152~139 Ma);早白垩世初土城子组沉积期末NNE-NE向挤压(D2-2)(约139~135 Ma);以及早白垩世张家口组火山喷发之后垂向挤压主导的多向伸展(D3-1)和NW-NNW向弱挤压(D3-2)(约125 Ma之后)。其中,中–晚侏罗世至早白垩世初以挤压为主,最大主压应力方向发生了大约60°的顺时针旋转,且土城子组沉积作用发生于此挤压作用为主的构造背景之下。早白垩世以伸展为主,并有弱挤压作用出现。同时,研究区内未发现与中侏罗世以来古太平洋板块或伊佐奈岐(Izanagi)板块俯冲作用相关的近W-E向或NW-SE向挤压应力场的存在,可能与克拉通内部变形不均匀有关。     

对“深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定”的讨论与答复

"深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定"一文(见本期第226-231页)在审稿过程中专家对文中部分内容提出质疑,而作者针对评审意见给出了答复。这一问一答反映了采用解析方法寻求巷道围岩应力场的努力,以及当前的研究动态所面临的困难。征得作者和审稿专家的同意,本刊将这一讨论过程刊登出来,供有兴趣的读者参考。由于本刊篇幅限制,若有进一步的相关讨论,本刊将在网上转发,供各方切磋交流。     

真三轴条件下非饱和黄土的有效应力屈服特性

为了研究非饱和黄土在有效应力空间的屈服特性,利用真三轴仪对非饱和原状黄土进行了不排水等向净应力压缩固结和不同中主应力参数b值的剪切试验,研究了真三轴压缩条件下非饱和黄土的有效应力屈服变化规律。研究结果表明:有效应力比随着中主应力或净围压的增大而减小,中主应力的增大作用对有效球应力的影响大于广义剪应力;由有效应力比-体应变关系曲线确定的剪缩屈服曲线在有效应力空间具有良好的规律性,屈服点的有效屈服应力随着中主应力和初始吸力的增大而增大;π平面上的有效应力屈服强度面和强度破坏面与SMP强度准则稳合较好,有效球应力和初始吸力越大,屈服强度面和强度破坏面越大。提出了真三轴条件下弹性剪应变和塑性剪应变的计算公式,通过分析有效应力与塑性应变关系得出有效应力空间中不同子午平面内的塑性势面呈椭圆形,且随着中主应力的增大,椭圆屈服面增大。     

国际岩石力学学会关于岩石应力估算的建议方法：第一部分：岩石应力估算策略

1引言 国际岩石力学学会关于应力估算方法所给出的四个新建议主要包括以下四个部分： 第一部分：岩石应力估算策略; 第二部分：套芯应力解除法;     

基于梯度塑性理论的岩样在压剪条件下变形及稳定性分析

考虑了正应力及剪应力联合作用在岩样的端部,而且,在正应力被视为变量,剪应力被视为常量这一特殊条件下,对剪切带的变形特征及剪切带-带外弹性体系统的失稳判据进行了分析.根据剪切虎克定律及梯度塑性理论,提出了剪切带内部弹性应变、塑性应变及总应变的解析式,对上述三种应变进行积分,提出了剪切带错动弹性位移、塑性位移及总位移的解析式.利用压缩虎克定律及几何关系建立了剪切带外弹性体的刚度的表达式.根据刚度理论,建立了剪切带-带外弹性体系统的失稳判据.考虑岩样端面的剪切应力后,在流动剪切应力相同时,剪切带内部的弹性剪切应变(均匀分布)将增加;剪切带内部的塑性剪切应变(不均匀分布)将减小;剪切带的弹性剪切位移(线性分布)将增加;剪切带的塑性剪切位移(非线性分布)将减小;剪切带错动位移要小一些.另外,剪切应力对剪切带-带外弹性体系统的失稳判据没有影响.失稳判据仅和岩石的本构参数、剪切带倾角及结构尺寸有关.     

高地应力下硬岩的本构模型研究

传统的本构模型在模拟高地应力下硬岩破坏的范围和深度方面并不理想。针对高应力下的拉西瓦花岗岩,通过真三轴压缩试验模拟了开挖时应力路径的演化。在摩尔-库仑强度准则、格里菲斯强度准则、德鲁克-普拉格准则、双剪统一强度理论和霍克-布朗强度准则的基础上,考虑十二面单元体主剪面上主剪应力、正应力和静水压力的共同作用,提出了一个有关高应力下硬岩的三剪强度准则。根据试验结果,利用遗传算法全局寻优的功能,搜索出了三剪强度准则的参数。预测样本和与摩尔-库仑强度准则、德鲁克-普拉格准则、双剪统一强度理论的比较表明,该三剪强度准则与试验结果吻合,适用于高地应力下的硬岩。根据试验得到的应力-应变关系曲线,建立了基于三剪强度准则和应变软化的弹-脆-塑性本构模型,并用FLAC3D提供的基于C++的用户自定义模型工具UDM,创建了用户自定义模型的动态链接库,嵌入了FLAC3D软件。采用遗传算法-FLAC方法,搜索得到了基于岩石试样和岩体的本构模型参数。计算结果与实测情况吻合,表明建立的本构模型适用于高地应力下的硬岩,为高地应力下硬岩地下工程的安全性和稳定性分析奠定了基础。