基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法

广义位势理论为岩土材料的本构关系研究指出了更开阔的数学背景。基于广义位势理论可以构造出基于应力空间的模型,也可构造出基于应变空间的模型,利用两者之间的对称关系,把常规基于应力空间的模型直接转换到应变空间中,对本构模型自身无需做任何改动。基于广义位势理论也可以对已有的本构模型进行修正,比如,可基于广义位势理论对剑桥模型进行修正,这种修正可使模型利用三轴试验的部分成果,比单纯使用压缩试验的成果要好一些。另外,也初步探讨了模型的三维化问题。     

晋城矿区厚层脆韧性石灰岩顶板变形与控制特性研究

晋城矿区15#煤直接顶K2石灰岩厚8～12 m,结构致密坚硬,为坚硬难垮落顶板。针对厚层石灰岩顶板可能面临的大面积断裂和垮落,从而导致冲击地压等问题,通过岩石力学性质试验获得相关岩层力学参数,并运用关键层理论、数值模拟和相似材料模型试验,研究了厚层脆韧性石灰岩顶板的变形与垮落特性,得到了顶板初次来压步距20～25 m和周期来压步距10～15 m及垮落规律,并提出了顶板控制的技术途径,即初期中深孔爆破结合顶板关键层缓慢下沉综合控制技术。实践表明,厚层石灰岩顶板的垮落形态和垮落步距与理论和试验研究结果基本一致。该项成果为晋城矿区厚层脆韧性石灰岩顶板控制提供了有效途径。     

生活垃圾填埋过程中的沉降分析与计算

结合生活垃圾PTH蠕变方程式中的相关参数,依据重庆市长生桥垃圾卫生填埋场的填埋工艺和填埋方案,得出填埋历程与填埋高度的关系曲线。通过与土压缩理论计算方法相比较发现,土压缩理论中参数选取主要以经验为主,假设条件也与实际情况不符,而PTH蠕变模型中各参数均可由室内压缩蠕变试验得出,依据充分。计算表明,重庆市长生桥垃圾卫生填埋场在填埋过程中产生的沉降达25.72%,在容量估算中如果忽略这一数据则会对填埋场的经济性分析产生一定影响。     

一维大变形主、次固结耦合新模型

针对传统一维大变形固结理论不能考虑土体次固结变形的缺点,在连续介质力学有限变形理论和土力学固结理论基础上,提出了全新的一维大变形主、次固结耦合模型。该模型采用超静孔压为控制变量,可以分别表述为欧拉坐标、拉格朗日坐标和固相体积坐标等三种形式,其中均可以显式地反映出土体重度变化、固相速度、地表沉降速度、地下水位变化、荷载变化和次固结等6个因素的影响。在不同简化条件下,新模型可以分别退化为以往学者提出的相关模型。当不考虑次固结效应时,新模型与经典的Gibson大变形固结模型完全等价。从便于工程应用的角度而言,新模型中仅考虑次固结和外荷载变化的退化形式更便于求解,可作为一种供参考的实用模型。     

上海世博会地下变电站基坑围护结构的动力反应分析

采用三维快速拉格朗日程序FLAC^3D,对上海世博会500kV地下变电站围护结构的动力反应问题进行了深入细致的分析和研究。所建立的模型采用摩尔一库伦本构关系,同时考虑了静力、动力以及地下承压水的影响,并且通过FLAC^3D软件的二次开发功能引入统一强度理论,来判别围护结构中钢筋混凝土的应力状态,力求更真实地反映围护结构在动力作用下的响应状态。分析结果表明,圆型围护结构的环向刚度比较大,受力时将大部分侧向荷载转移给其环向拱结构,从而使得基坑和周围土体无论在静力状态还是动力状态下,整体变形均较小;基坑整体在所研究的各种工况下,围护结构都处于安全状态。     

条形基础砂土地基的破坏模型试验

为了研究条形基础砂土地基的剪切破坏形式和承载机理,在相似理论的指导下,进行了一组条形基础砂土地基的模型试验,模拟了砂土地基受荷后产生变形、扩展直到破坏的全过程;测量并分析了地基中不同点处的土压力大小及其分布规律,观测了剪切带的形成和发展过程。结果表明,模型试验能够很好地体现砂土地基变形、破坏的整个过程及其沉降变形特性、地基中各点的真实应力状态及其变化规律,对于研究深基坑变形过程和破坏形态具有应用价值。     

一种计算地下结构地震主动土压力的新方法

针对目前地下结构地震土压力设计方法的研究现状,介绍了计算挡土墙地震主动土压力的物部·冈部公式及浅埋隧道谢家然围岩压力理论。并结合物部·冈部公式、谢家然理论提出了一种适用于计算地下结构地震土压力的新方法。该方法基于极限平衡理论,根据谢家然理论提供的滑裂面参数构造了滑动土体,采用物部·冈部公式计算了滑动土体作用在地下结构边墙上的地震土压力。最后结合工程实例,将本文方法与其它计算方法进行了比较,评价了该计算方法的优缺点。     

Effects of Earth's curvature and radial heterogeneity in dislocation studies:Case studies of the 2008 Wenchuan earthquake and the 2004 Sumatra earthquake

Recently,effects of Earth's curvature and radial heterogeneity on coseismic deformations are often investigated based on the 2004 Sumatra earthquake.However,such effects are strongly related to earthquake types.As a low dip angle event,the 2004 Sumatra earthquake is not a good seismic case for such a topic since the effects for moderate dip angle events are much bigger.In this study,the half-space and spherical dislocation theories are used,respectively,to calculate coseismic displacements caused by the 2008 Wenchuan earthquake and the 2004 Sumatra earthquake.Effects of Earth's curvature and stratification are investigated through the discrepancies of results calculated using the two dislocation theories.Results show that the effects of Earth's curvature and stratification for the 2008 Wenchuan earthquake are much larger than those for the 2004 Sumatra earthquake.Ignoring the effects will cause errors up to 100%-200% in far field displacements for a moderate dip angle event like the 2008 Wenchuan earthquake.Such great effects are much bigger than those conclusions of previous studies.Besides,comparison with observations verifies that spherical dislocation theories yield better results than half-space ones in far fields.     

我国砂岩型铀矿“断隆成矿观点”的提出与应用分析——将遥感应用“从技术层面提升到科学层面”的探索

本文对鄂尔多斯盆地和塔里木盆地铀矿床(含矿化集中区)进行了遥感研究,发现其成矿环境与断块隆起(断隆构造)密切相关。鉴此,与重力、航磁、航放、地震探矿等物化探信息和现代信息技术(G IS技术、三维可视化技术、计算机模拟技术)结合,注入铀矿地质专业知识,使信息转化为新的认识,提出了中国克拉通盆地铀矿"断块成矿的理论"和"断隆成矿的观点",并强调围绕断隆构造及其边缘是这类盆地区域找矿的主要方向。通过上述研究,探索了陈述彭院士倡导的将遥感应用从"技术层面提升到科学层面"的理念。这一理念指明了遥感技术深度开发与深化应用的方向。实践表明,首先,充分利用遥感技术的优势,发现问题,提出问题,然后,通过信息综合和技术集成,对遥感的发现进行延伸研究,并注入专业知识,使数字和信息转化为创新知识,来指导实践和决策。这是将遥感应用从"技术层面提升到科学层面"的重要途径。     

有限m重非齐次马氏链随机变换的一个强极限定理

将赌博系统的随机变换概念推广到有限优重非齐次马氏链情形,采用鞅方法研究了有限m重非齐次马氏链函数的强极限定理,作为推论得到有限m重非齐次马氏链随机变换的若干强极限定理。