Elastic Solution for Deep Tunnels. Application to Excavation Damage Zone and Rockbolt Support   总被引：1，自引：1，他引：0  

A. Bobet 《Rock Mechanics and Rock Engineering》2009,42(2):147-174

Summary  A new formulation is presented for deep circular tunnels in rock with cylindrical anisotropy. The formulation is an exact solution since it satisfies equilibrium, strain compatibility, and the anisotropic constitutive model. Complete solutions have been found for two scenarios: tunnel with excavation damage zone, and tunnel with rockbolt support. The solution is based on the assumption of a deep, circular tunnel in a medium with two homogeneous zones: an inner zone surrounding the tunnel, which is either isotropic or anisotropic, and an outer zone, for the remainder of the medium, which is isotropic. Plane strain conditions, elastic response of rock, rockbolts and support, and simultaneous excavation and support installation are also assumed. For tunnels surrounded by an excavation damage zone with reduced rock properties, the tangential stresses and the radial deformations at the tunnel wall are very sensitive to both the magnitude of stiffness reduction of the damaged rock and the size of the damaged zone. The effect of the rockbolts on the rock is approximated by treating the rockbolt-rock composite as a material with cylindrical anisotropy with stiffnesses related to the properties of the rock and rockbolts, and spacing of the rockbolts. Comparisons between the analytical solution and a numerical method show small differences and provide confidence in the approach suggested.  相似文献   

压电智能传感结构在土木工程中的研究和应用   总被引：7，自引：0，他引：7  

李宏男  赵晓燕 《地震工程与工程振动》2004,24(6):165-172

压电智能结构是目前智能结构的研究热点之一,用途广阔,并取得了丰富的研究成果：文章综述了压电智能结构中的传感器／驱动器及其系统和基于压电传感器的常用监测方法以及在土木工程中的研究和应用等,并对压电智能传感结构工程实用化的前景提出看法。  相似文献   

利用损伤力学模型研究地震前兆现象   总被引：6，自引：1，他引：5  

余怀忠  尹祥础  梁乃刚 《地球物理学进展》2004,19(2):404-413

在地震等灾变破坏发生之前会出现一定的前兆现象,本文通过损伤力学模型,运用数值计算的方法对此进行了研究．从计算结果可以看到,在灾变破坏发生之前,由损伤所释放的能量(能量释放)和加卸载响应比值Y都发生了异常明显的变化,这表明二者具有相同的物理机制,在一定程度上都能够较为定量地刻画出系统的损伤演化过程．如果把二者相结合则可能对地震等灾变破坏做出更为准确的预测,本文结合实际震例对此也进行了一定的研究．  相似文献   

基于灾情数据的新疆雪灾的评估与区划     

王秀琴  卢新玉  马禹  王旭 《冰川冻土》2019,41(4):836-844

选取1955-2017年新疆因雪灾造成的牲畜受灾数量、作物受灾面积、经济损失三大灾情数据,揭示新疆雪灾时间和空间分布特征,通过构建雪灾灾损指数,对新疆雪灾进行区划。分析表明：新疆雪灾的发生北疆多于南疆,山区多于盆地,西部多于东部,主要集中发生在阿尔泰山区、天山山区及昆仑山区,灾情最重的是阿勒泰地区、伊犁地区、塔城地区;进入2000年以后,雪灾呈现明显高位震荡特点;利用多指标综合评估法,运用连续型随机变量分布密度近似求法,求得的新疆雪灾灾损指数,能客观反映新疆雪灾灾情;雪灾灾损指数遵从Γ分布,根据Γ分布函数属性及各类雪灾事件发生概率,进行了新疆雪灾等级区划。研究成果可为决策服务及气候可行性论证提供理论依据,对科学准确地制定防灾备灾措施、及时组织开展雪灾应急救助工作以及灾后的恢复重建决策给予一定参考。  相似文献   

高温冻结粉土力学特性试验研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

宋丙堂  刘恩龙  张德  刘星炎  张革 《冰川冻土》2019,41(3):595-605

为了探讨高温冻结粉土的力学特性,进行了一系列常规三轴压缩和三轴压缩加卸载试验。结果表明：（1）随着围压的增大,应力应变曲线先表现为应变软化,后应变硬化,最后又应变软化。（2）体积应变曲线均表现为先体缩后体胀,且围压越大,体胀越弱。（3）通过引入改进的双曲线模型,能较好地模拟应变软化和硬化特性。在q-p平面内建立了一个新的强度准则,并利用修正Mohr-Coulomb屈服准则,探讨了黏聚力c和内摩擦角φ的变化规律。根据试验结果,确定了不同围压及不同加卸载循环次数下高温冻结粉土的回弹模量及其损伤变化规律。最后,建立了塑性体积变形和塑性剪切变形之间的关系式和表达式,进一步探讨了高温冻结粉土的剪胀特性。  相似文献   

盐岩损伤自愈合特性研究综述     

康燕飞  陈结  姜德义  刘伟  范金洋 《岩土力学》2019,40(1):55-69

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基于岩石破坏全过程能量特征改进的能量跌落系数     

宋洪强  左建平  陈岩  黎立云  洪紫杰 《岩土力学》2019,40(1):91-98

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陇东Q3结构性黄土压剪损伤本构模型试验研究     

褚峰  张宏刚  邵生俊 《岩土力学》2019,40(10):3855-3870

Q3黄土在我国西北地区分布广泛,且大部分都具有显著的结构性。随着国家“一带一路”倡议的不断向前推进,作为丝路沿线的西北黄土分布地区将迎来新的建设大潮。黄土的结构变形特性非常复杂,深入研究黄土在压缩、剪切条件下的结构损伤变形特性,并依此构建黄土的本构关系在理论研究及现场工程应用中具有非常重要的意义。通过对黄土进行均等压缩试验及三轴剪切试验,基于损伤力学思想,提出黄土结构在均等压缩条件下的平均正应力损伤比,在剪切条件下的平均正应力损伤比及偏应力损伤比。根据弹性、塑性应变确定塑性势线,进而确定其屈服函数;将确定的黄土结构损伤比引入到屈服函数中,得到一定结构损伤时黄土的屈服函数表达式;验证了选取塑性体应变作为本构模型硬化参量的合理性;根据硬化参量与相关试验参数的联系,推导出结构性黄土在压剪条件下的损伤本构模型。经过实测应力-应变曲线与本构模型推算得到的应力-应变曲线对比可知,所建立的本构模型可以较好地反映黄土在压剪条件下结构损伤演化变形过程,具有较好的工程应用前景。  相似文献   

基于弹性张量离散化的脆延转变本构模型研究     

范运辉  朱其志  倪涛  张坤  张振南 《岩土力学》2019,40(Z1):181-188

外部荷载作用下的裂隙扩展在空间上一般是非均匀的,引起岩石材料的衍生各向异性。将材料离散成大量随机分布的由力键连结的物质点,基于力键的方向性,且将局部弹性张量离散成一定数量的方向张量,理论推导出力键模量与宏观弹性参数之间的关系。通过考虑力键断裂效应,建立了各向异性弹性损伤本构模型。为了模拟中等孔隙率岩石在常规三轴压缩试验中脆性向延性转变的力学行为,在力键断裂效应中引入损伤抑制函数。通过模拟Tennessee大理岩和Indiana石灰岩的常规三轴实验,并与试验数据对比,验证了模型的合理性和有效性。  相似文献   

冻融循环条件下片麻岩蠕变特性试验研究     

杨秀荣  姜谙男  王善勇  张峰瑞 《岩土力学》2019,40(11):4331-4340

为探讨寒冷地区隧道围岩的长期稳定性,选取吉林省辉白隧道中的片麻岩进行冻融循环条件下的三轴蠕变试验,分析了冻融循环作用对片麻岩蠕变特性的影响机制。试验结果表明：随着冻融次数的增加,片麻岩的蠕变变形量逐渐增加,而蠕变破坏应力、蠕变时长、长期强度均有明显降低的趋势。同时冻融循环温度的幅度对片麻岩的各蠕变参数也有一定影响,表现为冻融循环次数相同时,温度越低,岩样的初始瞬时蠕变越大,而蠕变时长与长期强度越小。同时基于试验结果,利用1stOpt优化软件对Burgers模型参数进行辨识,可得模型理论曲线与试验曲线在蠕变减速段和稳定段吻合较好。最后通过SEM扫描和能谱EDS分析了冻融循环对片麻岩微细观结构的影响机制。岩样在长期荷载作用下的破坏模式均为剪切破坏,随着冻融次数的增加,岩石的破裂程度越来越严重、破坏块度越来越小。研究结果为寒区岩石工程的支护设计和防冻害设计提供了参考和依据。  相似文献