不同的层状岩体抗剪强度表达式计算效果的有限元分析

为考察不同的各向异性抗剪强度表达式对于数值计算结果的影响,以一个假定的位于层状岩体中的矩形地下洞室为背景,分别使用笔者和Pietruszczak各自提出的材料摩擦系数和黏聚力随方向变化的公式,进行3种工况的弹塑性二维有限元模拟,对比了围岩中的应力、位移及塑性区。结果显示,笔者提出的经验表达式与和相应的Pietruszczak一阶表达式在计算中的精度基本相当,而与Pietruszczak的二阶表达式相比有较明显的差别。     

层状岩体抗剪强度的方向性及剪切破坏面的确定

提出了一种层状岩体的抗剪强度C，φ值随方向变化的经验表达式，并与前人的实验结果进行了对比，结果表明二者相当接近，利用这一经验表达式和Mohr-Coulomb准则，采用搜索试算的方法，可判断在三维应力条件下层状岩体是否产生剪切破坏面以及产生时的方位。     

自适应多重网格有限元法及在洞室稳定分析中的应用尝试

本文简述了自适应多重网格有限元方程求解算法的原理，数据结构及计算程序的实现，并列举了一个地下洞室的计算例子作为应用尝试，同时进行了相应的讨论。     

热-水-应力耦合影响的有限元分析

为了考虑应力拉压和压力（化学）溶解对裂隙开度的综合影响,对所建立的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型中裂隙开度的计算模型作了改进。通过一个假定的高放废物地质处置库算例,就岩体裂隙开度变化的3种工况,分析了岩体中的温度、孔（裂）隙水压力、地下水流速和主应力的变化、分布情况。结果显示：3种工况的计算域中温度场基本相同;孔（裂）隙水渗流场形态相似,但其量值有一定差别;工况1的裂隙开度在应力和压力（化学）溶解的共同作用下闭合量最大,负孔（裂）隙水压力增值最高;核废物的释热效应明显地改变了岩体自重应力场的水平分量,但对其垂直分量影响较小。     

核废料处置概念库近场热-水-应力耦合模型及数值分析

特别考虑了缓冲层中温度梯度水分扩散、水蒸汽扩散对水连续性及能量守恒的影响,进一步完善了所建立的分析饱和-非饱和介质中热-水-应力耦合现象的控制方程,并针对试验资料,使用所开发的有限元程序对一个核废料处置概念库近场的热-水-应力耦合过程进行了数值模拟,考察了缓冲层及岩体中若干点的温度、饱和度、孔隙水压力及主应力的变化、分布情况,并将部分结果与国外类似软件的计算数据作了对比,结果显示,在定性和定量上二者的规律有某种一致性,从而得出了一定的认识。     

可控震源在地震勘探激发条件复杂地区的应用

甘肃张掖平山湖矿区浅表层地震勘探地质条件复杂。利用可控震源激发,从能量、信噪比、频率等方面对试验资料进行定量分析,确定适合该区可控震源施工参数:震动台次、扫描长度、扫描频率、震源出力;针对可控震源地震资料特征,着重研究弱化初至前干扰、采取提高初至波信噪比等方法,使得单炮初至更加容易识别;同时,采用反褶积增宽频带,从而提高地震剖面分辨率,取得了较好的地质效果。     

拟建武汉地铁盾构法施工的有限元数值模拟

以拟建中武汉地铁线路的5个重点地质剖面为例，用平面弹塑性有限元方法对该地铁隧道用盾构法施工中周围土体动态进行了数值模型，分析了土体中的生区，位移，应力分布及地表下沉情况，并提出了相应的认识和建议。     

开挖条件下节理围岩锚固效应的模型试验研

介绍了节理岩体中开挖洞室并加以锚固的模型试验。模型尺寸为180cmX140cmX15cm。共研究对比了14个不同工况。其变换因素为：两相互为正交的节理组具有不同倾角；不同节理间距；不同初始地应力和施加锚杆或不施加锚杆。结果表明，围岩变形主要受节理变形控制而垮落区则完全由开挖自由面与不连续面的不利组合所制约。岩锚可以显著地减少围岩变形和破坏。最后，用离散元方法对一个试验工况做了数值计算对比分析。     

李家窑膨胀岩膨胀性能的试验研究

对山西万家寨引黄工程南干线某地的膨胀岩进行了室内物理化学性质测试、常规的膨胀率与膨胀力及非常规的三向膨胀与大比例尺膨胀试验,分析结果后得出了相应的结论     

带裂纹隧道二次衬砌承载能力的平面有限元计算分析

以平面有限元位移法分析了带裂纹隧道二次衬砌裂纹尖端的应力强度因子及衬砌承载安全系数,其中主要考虑了裂纹深度、宽度及条数的影响。从计算结果得知,随着裂纹深度、条数的增加,应力强度因子增大,衬砌承载安全系数减小,而裂纹宽度的影响不太明显。