多层弹性平面问题解的精确刚度矩阵法

从平面弹性力学的基本方程出发,利用Fourier积分变换等数学手段,推导出了单层平面问题的刚度矩阵,然后按有限元法组成总体刚度矩阵。通过求解由总体刚度矩阵所构成的代数方程和Fourier积分逆变换,得到在任意静荷载作用下多层弹性平面问题的精确解。由于刚度矩阵不含有正指数项,计算时不会出现溢出现象,从而克服了传递矩阵法的缺点。推导过程中摒弃了应力函数的选择,使得问题的求解更加合理化,同时也为进一步研究此类问题如温度场、动力学等奠定了理论基础。计算实例证明了推导结果的准确性。     

九江市网纹红土标准贯入击数与力学参数关系分析

针对九江市网纹红土层标准贯入试验实测锤击数与试验孔深、土的压缩模量、抗剪强度关系之间进行了相关性分析。结果表明：网纹红土标准贯入击数与试验孔深为正显著线性相关关系,与土的压缩模量为正弱线性相关关系,与抗剪强度为正弱线性相关关系。分析成果对在九江市开展岩土工程勘察活动具有很好的指导和借鉴意义。     

不同初始饱和度红砂岩冻融后物理力学性质研究

对不同初始饱和度红砂岩冻融循环前后进行物理及力学试验研究,探讨初始饱和度对红砂岩冻融损伤的影响。本文设定红砂岩试样初始饱和度为20%、40%、60%、80%、100%,冻融次数设定为20次,对冻融前后试样分别测定质量、纵波波速以及进行单轴压缩试验。试验结果表明：1）冻融后不同初始饱和度红砂岩的物理性质发生变化,纵波波速降低、质量减小,但变化程度不同;2）随饱和度的增大,试样经冻融后峰值强度和弹性模量均呈降低趋势,但只有饱和度大于60%时,降低趋势较明显。本文研究为寒区隧道及地下工程建设以及岩土地质灾害监测与治理提供理论依据和试验基础。     

分级循环荷载下岩石动力学行为试验研究

利用WDT-1500多功能材料试验机,对砂岩、砾岩和砂砾岩进行了分级循环荷载试验,研究了岩石的动弹性模量对应力幅值和应力水平的响应特性,得到了动弹性模量和耗散能随应力幅值、应力水平及含水率的变化规律。试验结果表明,分级循环荷载下岩石的能量耗散越多,动弹性模量越小;应力水平越高,动弹性模量和耗散能越大;含水率和应力幅值越大,动弹性模量越小,耗散能越大。讨论了邓肯-张模型能够描述分级循环荷载作用下岩石的应力-应变关系,构建了动弹性模量随应力水平、应力幅值及含水率变化的演化模型,探讨了模型参数的确定方法。根据能量耗散的经验法则,建立了耗散能演化模型,结果表明,该模型能够描述分级循环荷载过程中能量耗散行为。     

低阻油层的电测井资料反演与动态侵入模拟

高矿化度钻井液侵入是造成油层低电阻的重要因素之一,泥浆滤液侵入越深,对测井结果影响越大,甚至造成解释错误或油层漏失.采用非线性最小二乘原理进行电测井反演预处理,并将其同以多相流渗流、对流扩散理论为基础的电测井动态模拟相结合,能更加真实地反映动态侵入特点,获取原状地层真电阻率和流体饱和度,从而有效地改善低电阻率油气层电测井资料的有效性,为低电阻率油层的识别和评价提供可靠的依据.     

滑坡治理中格构锚固结构的解析解分析

在分析格构锚固结构受力的基础上 ,将格构梁简化为受集中力作用的弹性地基上的梁 ,提出了格构锚固结构的力学模型 ,利用 Winkler弹性地基上梁的解析解对格构梁进行了内力和变形的分析 ,发现格构梁的受力状况受弹性特征λ、梁格间距 ls以及悬臂长度影响 ;建议梁长 l与λ宜满足 lλ≥ 2π;采用较小间距的格构梁以及小吨位锚索 ,间距宜满足 lsλ<π/ 2 ,悬臂长度取 (0 .3～ 0 .5 ) ls,并将分析结论应用于三峡库区巴东太矶头东滑坡治理工程的设计中     

中国科学院武汉岩土力学研究所科研成果——大型岩体工程稳定性和优化的分析方法及应用获国家科技进步二等奖

据悉,由中国科学院武汉岩土力学研究所与东北大学、山东科技大学、南芬露天矿、中国长江三峡工程开发总公司联合完成的科研成果——大型岩体工程稳定性和优化的分析方法及应用,获国家科技进步二等奖,冯夏庭研究员、李术才研究员、陈卫忠研究员、朱维申研究员、刘建研究员、盛谦研究员为本项目主要完成人。针对我国当前在大型矿山工程、水电工程和煤矿工程建设中,普遍面临着开采深度加大或建设更深的可采矿井等关键问题进行了深入的研究。通过开展加锚节理岩体断裂损伤模型研究得了较大进展,建立了相应的二维和三维计算模型和损伤演化方程及…     

倾斜平面二维渗流与隧道涌水量计算基本理论

倾斜平面内的渗流问题在倾斜岩层与裂隙岩层地区,特别是在这类岩层地区开凿隧道、巷道等地下工程时是常见的。但是,这类问题的系统基本理论则很少见到,特别是将这类问题与隧道涌水量计算相联系的理论则更罕见。就此问题,给出了这类渗流问题的坐标系的选取与各种基本方程、定解条件、数学模型、隧道在倾斜剖面中的形体变态理论和两类隧道单宽涌水量的转化等较系统、较完整的一套基本理论。这些理论对实际工程和理论发展都有重要意义。