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非对称多层薄板折算力学模量的讨论 总被引：4，自引：0，他引：4
为使有限单元法中的板壳单元更适合于分析地学问题,本文放弃前人对多层薄板的几何和弹性对称性限制,根据等效原则,重新推导了非对称多层薄板的中性面位置,进而给出了用各分层弹性模量和厚度表示的折合抗弯刚度及弹性模量。并结合两个三层地壳模型例题讨论了地壳各分层弯曲和薄膜应力与等效应力的差异. 相似文献
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在体积应变为零的条件下,根据巷道围岩属简单加载的特性得到围岩中同时关联三向应力 , , 和三向应变 , , 的,用等效应力 和等效应变 表示的对围岩加载-形变关系式。严格地论证了巷道围岩的弹性、硬化、软化和流动区的应力应变状态分别与围岩的等效应力-等效应变曲线各阶段的应力应变状态相对应。以等效应力、等效应变为中间变量可以简化围岩弹性分析,简捷地写出巷道围岩偏应力应变能的计算公式。等效剪应力 是围岩中的最大剪应力 ,等效剪应力单元受正应力和剪应力作用,但其上只有剪切应变,这突出了巷道围岩形变破坏是由于最大剪应力和偏应力应变能所致的实质。根据等效剪应力概念确定的滑移线,可适用于材料应变硬化和软化阶段,不要求刚塑性假定条件。 相似文献
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等效附加应力法的基本思路是把加筋土中筋的作用等效成外力加在土骨架上,取加筋土中的土体进行计算。这种方法能够适用于纤维加筋、分层加筋和土钉墙等不同情况,且能够克服一般复合材料方法中复合材料本构模型难以建立,和把筋土分开考虑的方法中接触面单元过多的弊病。但以前的等效附加应力法需要迭代计算,这给有限元编程带来困难,而且不利于已有程序的改编。对等效附加应力法进行改进,只要在原有土的弹性矩阵或弹塑性矩阵中加上一个附加矩阵就可以直接求解。这就使得不需要迭代就可以直接应用等效附加应力法进行加筋土计算,大大简化了编程难度,改进方法的提出有助于等效附加应力法的推广应用。 相似文献
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地壳岩石是非均一的、不连续的、非线弹性的介质,大多具有某种程度的各向异性,介质弹性参数随方位而异就是这一特性的反映之一。根据弹性波(超声波、声波、地震波)在岩石中传播所测定的弹性各向异性可得到地壳不同深度和范围内的应力状态资料。本文介绍了国内外的研究现状及在各个领域中的应用。目前,弹性各向异性的研究正日益取得进展,横波分裂现象已成为固体地球物理学中的研究热点和前沿课题,垂直地震剖面技术和三分量数字化地震仪的应用,使得这项研究步入实用化。还出现了新的方法——斯通利波偏振法。这些新技术必将在能源及矿产资源开发,岩石工程设计施工,地震监测预报和地球动力学的研究中得到广泛应用。 相似文献
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本文应用弹性力学理论,对地壳中重力诱导的应力进行了分析,得出了垂直应力和水平应力与重力和半径的关系式。通过选取不同的常数,算出了垂直应力与水平应力在不同深度和不同岩石密度情况下的分布,作出了演化曲线。进一步总结了地壳中的应力分布规律。 相似文献
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海原-六盘山断裂是青藏高原东北缘的大型边界断裂带,是中国大陆典型的地震危险区。地壳构造加载特征的定量研究有助于分析区域孕震环境,参考青藏高原东北缘GPS形变和岩石圈精细结构等资料,本文建立海原-六盘山断裂带周缘的三维岩石圈分层模型,分析现今构造加载作用下区域地壳形变和应力演化特征。数值计算结果显示:青藏高原东北缘现今处于以北东-南西向的水平挤压为主导和北西-南东向的水平引张的变形特征。青藏高原东北缘中-下地壳流变性质影响上覆脆性地壳应力环境,中地壳较低粘滞系数对应的模型地壳应力计算值与研究区实际地壳应力场相近。海原断裂中-西段构造加载作用显著,具有相对较高的库仑应力积累和最大剪应力分布;而六盘山断裂周缘地壳应力和最大剪应力小于海原断裂带。构造应力积累的空间分布差异说明六盘山断裂具有较弱的构造孕震环境,而研究区走滑型断裂的孕震加载作用显著。尽管六盘山处于较低的应力状态,但仍不能轻易忽视其长期存在的强震空区所暗示的发震潜力。 相似文献
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采用复合材料力学分析方法,针对规则节理岩体考虑坐标转换及刚度系数,建立各向异性等效弹性参数的解析公式。通过算例证明了解析公式的可行性,同时对规则节理岩体等效参数规律性进行了研究,分析在不同的节理刚度比值下等效弹性参数的变化规律。结合白鹤滩坝址区柱状节理岩体特征,探讨了其等效弹性参数取值和各向异性特征。研究表明：所采用方法在刚度取值相等时岩体可退化为各向同性介质,且该方法计算结果与实测结果较为吻合;同时发现柱体偏转对等效弹性参数的影响较大,偏转后水平向和铅直向弹性模量分别降低约54%和17%,根据曲线规律性,偏转角度越大,降低程度越高,等效弹性参数的曲线变化反映了其具有明显的各向异性特征。 相似文献
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饱和黏弹性地基土中管桩纵向振动研究 总被引：1，自引：0，他引：1
用解析方法在频率域内研究考虑质量耦合效应的饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动特性。基于Biot理论,采用薄层法,推导得到饱和黏弹性地基土的位移、应力等的表达式。将管桩等效为一维弹性杆件处理。根据界面连续性条件,给出饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动一般分析方法和桩顶动力复刚度的表达式。在该基础上,对比分析饱和地基土中实心桩和管桩纵向振动特性。通过算例分析,考察桩周土和桩芯土的力学参数对桩顶刚度因子和等效阻尼的影响。研究表明,饱和黏弹性地基土中实心桩和管桩的纵向振动有明显的差异。 相似文献
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《地壳构造与地壳应力文集》1998,(1)
地壳中的构造现象和地震的发生均为地壳内部应力作用的结果。研究地壳内部的应力场应力场状态、应力场随时间和空间的分布变化规律,以及地震在什么样的应力状态下发生是解决地震预报问题的关键问题。而了解地壳表层应力的形成和分布规律,应力的大小和变化特征,对于解决地质工程问题具有很重要的意义。目前研究地球内部应力及应力场的方法主要有以下四大类。 (1) 实地直接测定钻孔中的应力状态。 (2) 利用地球物理观测获得的地震学、重力学及地热学资料推断地球内部的应力状态。 (3) 利用地质学方法,推断产生现代构造运动的应力场。 (4) 在实验室研究地壳内部岩石的脆破裂,高温高压下物质的流动规律,岩组测压技 相似文献
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A numerical procedure is described for the analysis of the vertical deformation and the stress distribution of the strip footings
on layered soil media. Three layers of soil with different stiffness are considered with the middle soil layer the thinnest
and most stiff layer. The soil media is discretized and using the theory of elasticity, the governing differential equations
are obtained in terms of vertical and horizontal displacements. These equations along with appropriate boundary and continuity
conditions are solved by using the finite difference method. The vertical and horizontal displacements, strains and stresses
are found at various nodes in the soil media. Parametric studies are carried out to study the effect of the placement depth
of the middle soil layer, the relative ratios of the moduli of deformation of the soil layers on the vertical displacement
of the footing and the vertical stress distribution. These studies reveal that the middle thin but very stiff layer acts like
a plate and redistributes the stresses on the lower soft soil layer uniformly. The displacement on the top and bottom of the
middle soil layer is almost the same showing that the compression of the middle layer is negligible as it is very stiff. 相似文献
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昆仑山大地震震后形变反映的地壳岩石流变特性 总被引：1，自引：0，他引：1
2001年昆仑山地震是我国近50年来最大的地震。用3种模型对震后中国地震局跨断层布设的4个GPS站点记录到显著的震后形变进行了模拟研究。结果表明：单纯的上地壳10 km为滞弹性的模型不能解释震后形变的幅度;30 km的弹性上地壳覆盖在 40 km 的柔性下地壳上的松弛模型可以解释变形速率指数衰减的主要特征;而两个模型的结合不但能解释整 体指数衰减的特征,而且还能更好地拟合震后最初几周的较高形变速率。结果表明,在昆仑山断层两侧存在着流变性质的 差异。 相似文献
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The contemporary stress field in the earth's crust is important and provides insights into mechanisms that drive plate motions.In this study,elastic plane stress finite element modeling incorporating realistic rock parameters was used to calculate the stress field,displacement field,and deformation of the plate interactions in the eastern Mediterranean.Modeled stress data for the African-Arabian-Anatolian plate interactions with fixed European platform correlate well with observed contemporary stress indica... 相似文献
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An anisotropic geomechanical model for jointed rock mass is presented. Simultaneously with deriving the orthotropic anisotropy elastic parameters along the positive axis, the equivalent compliance matrix for the deflection axis orthotropic anisotropy was derived through a three-dimensional coordinate transformation. In addition, Singh’s analysis of the stress concentration effects of intermittent joints was adopted, based on two groups of intermittent joints and a set of cross-cutting joints in the jointed rock mass. The stress concentration effects caused by intermittent joints and the coupling effect of cross-cutting joints along the deflection-axis are also considered. The proposed anisotropic mechanics parameters method is applied to determine the deformation parameters of jointed granite at the Taishan Nuclear Power Station. Combined with the deterministic mechanical parameters of rock blocks and joints, the deformation parameters and their variability in jointed rock masses are estimated quantitatively. The computed results show that jointed granite at the Taishan Nuclear Power Station exhibits typical anisotropic mechanical characteristics; the elastic moduli in the two horizontal directions were similar, but the elastic modulus in the vertical direction was much greater. Jointed rock elastic moduli in the two horizontal and vertical directions were respectively about 24% and 37% of the core of rock, showing weakly orthotropic anisotropy; the ratio of elastic moduli in the vertical and horizontal directions was 1.53, clearly indicating the transversely isotropic rock mass mechanical characteristics. The method can be popularized to solve other rock mechanics problems in nuclear power engineering. 相似文献
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软硬相间层状复杂岩体综合变形模量原位试验研究 总被引：2，自引：0，他引：2
某拟建大型电站坝基岩体为一套河湖相沉积岩,包含了砾岩、砂岩、粉砂岩和泥岩等多种岩性岩体。不同岩体变形参数各异,常规变形试验只能获得单一岩性岩体的变形模量,而这种软硬相间层状复杂岩体的综合变形模量是与单一岩性岩体变形模量、岩层倾角、岩层厚度多个因素相关的,如何通过试验获得这种复杂组合岩体的综合变形模量是一个重要问题。本文首先对坝址区不同岩性所占的比例进行了详细的统计,获得砂岩、粉砂岩和泥岩的厚度比为6:2.5:1.5,根据这一统计结果在坝轴线附近选择含有砂岩、粉砂岩和泥岩三种岩体的大型变形试验区,将承压板尺寸设定为200cm37cm,承压板就能同时覆盖砂岩、粉砂岩和泥岩三种岩体,且将其厚度比确定为6:2.5:1.5。通过在承压板上施加大荷载（250余吨）将应力传至下部多层岩体,从而获得软硬相间层状复杂岩体的综合变形模量。试验结果表明坝基弱下风化岩体的综合变形模量可达到7.0GPa,已经满足筑坝的要求。通过原位试验成功地论证了坝基岩体综合变形模量量值的问题。
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The problem of the coseismic deformation of an earth model consisting of an elastic layer of uniform thickness overlying an
elastic half-space due to a very long tensile fault in the layer is solved analytically. Integral expressions for the surface
displacements are obtained for a vertical tensile fault and a horizontal tensile fault. The integrals involved are evaluated
approximately by using Sneddon’s method of replacing the integrand by a finite sum of exponential terms. Detailed numerical
results showing the variation of the displacements with epicentral distance for various source locations in the layer are
presented graphically. The displacement field in the layered half-space is compared with the corresponding field in a uniform
half-space to demonstrate the effect of the internal boundary. Relaxed rigidity method is used for computing the postseismic
deformation of an earth model consisting of an elastic layer of uniform thickness overlying a viscoelastic half-space. 相似文献
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引入损伤变量ω理论,分析水平状软硬相间岩层在竖向应力下的应力-应变关系：再引用弹性模量E和岩层厚度L两个变形参数建立软硬相间岩层底板变形参数方程,得出竖向应力随着底板深度的增加而减小的规律：运用数值模拟软件,建立煤层开采模型,模拟软硬相间岩层底板在采动作用下的变形过程。通过数值分析底板在采动作用下的应力-应变关系和位移特征,发现竖向应力作用下软岩受到的水平应力比硬岩大,竖向应变也比硬岩大,而竖向应力和水平应变变化不大,认为在采动影响下软硬相间岩层底板中的软岩具有吸收更多的应变能来保护软岩下硬岩的变形特点。 相似文献