高渗透压脆性岩石蠕变宏−细观力学模型研究     

李晓照  班力壬  戚承志 《岩土力学》2020,41(12):3987-3995

高渗透压对深部地下工程脆性岩石蠕变力学特性有着重要影响。然而，能够解释高渗透压作用脆性岩石完整减速、稳态及加速三级蠕变过程中，细观裂纹扩展与宏观变形关系的宏细观力学模型研究很少。基于考虑含有初始裂纹与新生成翼型裂纹影响的裂纹尖端应力强度模型，引入渗透水压与初始裂纹及新生成翼型裂纹之间的力学关系，建立了考虑渗透水压作用的裂纹尖端应力强度模型；然后结合亚临界裂纹扩展法则，与裂纹及应变损伤关系模型，推出了考虑渗透水压影响的脆性岩石蠕变裂纹扩展与宏观变形关系的宏细观力学模型。当施加轴向应力小于岩石裂纹启裂应力时，岩石近似表现为线弹性变形；当施加轴向应力大于裂纹启裂应力且小于岩石峰值强度，岩石表现为塑性蠕变变形。研究了不同渗透压作用下，分级轴向应力加载岩石蠕变应变时间演化曲线，并通过试验结果验证了模型的合理性。分别讨论了恒定渗透压与分级渗透压，对脆性岩石蠕变过程中裂纹长度、裂纹扩展速率、轴向应变及轴向应变率的影响。该模型为高渗透压深部地下工程围岩稳定性评价提供了重要理论依据。  相似文献   

结构体系的一种新型半解析动力算法——地下结构动力分析的拉普拉斯积分变换解法     

梁能山  戚承志 《岩土力学》2010,31(Z1):198-206

得到了地下结构在水平地震作用下的动力运动方程,利用拉普拉斯变换和结构的对接条件,得到了求解待定系数的超越方程。利用拉普拉斯逆变换得到了结构的位移表达式和确定拉普拉斯参数极点的方程。进一步研究发现,拉普拉斯变换参数s与结构频率ω之间存在某种特殊的关系:s2=?ω2。为了避免确定待定系数及拉普拉斯参数极点时求解复杂超越方程的困难,建议通过数值的办法先把结构体系的频率求出来,再通过拉普拉斯逆变换留数定理求解结构的位移和内力。  相似文献   

核电站抗震研究综述   总被引：6，自引：1，他引：5  

戚承志  钱七虎 《地震工程与工程振动》2000,20(3):76-86

核电站抗震性一直是核电站设计的主要问题之一。随着此问题各方面研究的深入和研究手段的进步,核电站的抗震计算理论也在不断发展,本文试图根据已有的资料,在核电站抗震问题的一些主要方面（地震输入参数的确定,抗震计算理论,结构与地基的相互作用,支加速度谱及反应谱的确定,建筑物及设备的抗震计算,地基,基础及地下建筑的抗震计算等）研究状况作一些综述,并在此基础上展望一下需要解决的问题。  相似文献   

地基弹性参数对于长型大截面地下结构横向自由振动的影响     

戚承志  陈灿寿  陈国兴  杨秀仁  陈剑杰 《地震学刊》2011,(6):622-626

自由振动分析是地下结构地震动力响应分析的基础。本文利用笔者先前得到的长型地下结构的自由振动方程,研究了地基弹性参数对地下结构自由振动的影响。由分析可以看出,随着地基弹性参数值的增加,结构中波速值总的趋势是增加,但是温克尔地基参数对结构中波速的影响远大于第二地基参数的影响;地下结构振动频率总的趋势是随着温克尔地基参数k和第二地基参数gP值的增加而增加;与地基参数对地下结构中波的传播速度的影响不同,k和gP对地下结构振动频率的影响是同阶的,因此不能忽略gP对地下结构自由振动的影响。  相似文献   

岩石裂纹损伤及围压对剪切破坏影响研究     

李晓照  邵珠山  戚承志 《岩土力学》2019,40(11):4249-4258

岩石内部细观裂纹的存在,对压缩作用下岩石剪切断裂的宏观现象有着重要的影响。然而,能够通过解析解阐释细观裂纹几何特性、围压等影响因素对压缩作用下剪切断裂面角度变化趋势的研究很少。基于Ashby模型中提出的裂纹尖端应力强度因子,提出了一种改进的考虑裂纹角度影响的应力强度因子表达式。利用该改进的应力强度因子表达式,推出了一个可以预测岩石峰值强度的裂纹扩展、应变与应力之间的本构关系。结合本构关系的峰值强度与摩尔-库仑失效准则,得到了岩石损伤与内摩擦角、黏聚力、剪切强度及失效断裂面角度之间的理论关系;讨论了围压、裂纹尺寸、角度及摩擦系数对岩石宏观剪切断裂面角度的影响,通过试验结果验证了模型合理性。结果表明：随着损伤增大,内摩擦角、黏聚力及剪切强度不断减小;随着围压增大、摩擦系数增大和初始裂纹尺寸减小,剪切断裂面角度不断增大;随着裂纹角度增大,剪切断裂纹面角度先减小后增大。  相似文献   

软土场地地铁车站结构地震反应特性振动台模型试验     

陈国兴  陈苏  左熹  戚承志  杜修力  王志华 《岩土力学》2016,37(2):331-342

作为地铁车站结构地震破坏机制大型振动台系列模型试验之一,开展了近、远场强地震动作用下软弱粉质黏土场地框架式地铁车站结构体系的大型振动台模型试验。测试分析了模型地基的加速度、孔压、地表震陷和模型结构的加速度、应变、水平位移反应等。结果表明：地震波在模型地基的传播过程中呈现出自下而上低频增大、高频减小的现象;强地震动作用下模型地基的基频明显降低,呈现出明显的低频聚集（放大）、高频滤波效应;模型地基的孔压比增长较小,在不同特性地震动作用下模型地基孔压比的发展过程存在较大的差异,并显示出显著的空间效应;近、远场地震动作用下模型地下结构的加速度反应存在明显差异,模型地下结构对软土地基地震动加速度反应的影响具有显著的空间效应;模型地下结构相对变形小、未出现明显上浮现象,地震动频谱特性对其侧墙的变形模式和大小存在显著的影响;模型结构中柱为地震损伤最严重部位;模型结构整体损伤情况较轻、处于非破坏状态。  相似文献   

浅埋地下结构顶板在竖向地震作用下的动力响应   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈灿寿  戚承志  钱七虎  李信桥 《世界地震工程》2010,26(4)

采用结构动力学的方法研究了浅埋地下箱形结构在竖向地震作用下的动力响应。鉴于土与结构动力相互作用分析的复杂性,为了简化分析,整个分析过程分为2步。第1步把结构看作是刚体,利用刚体与地基的相互作用分析求得刚体在竖向地震分量作用下的动力响应;第2步首先考虑到了侧墙对于顶板的抗弯约束作用,求得了顶板的固有频率及振型,并把第1步刚体的动力响应作为输入求解顶板梁的受迫振动,进而求得了顶板弯矩。  相似文献   

谱比法反演震源谱拐角频率的改进研究     

夏晨  利学  周卓群  戚承志 《地震工程学报》2023,(4):954-961

由于地震波的信噪比，传播路径效应，震源机制差异和震源过程等因素的影响，传统的谱比法反演的拐角频率结果不精确，离散性大。以谱比法为基础，引入Bootstrap重采样法，KolmogorovSmirnov检验以及谱比趋势检验的筛选方法，对谱比法的反演结果进行精度评定和筛选，提高谱比法反演的拐角频率精度。将此方法应用于汶川地震余震的拐角频率、地震辐射能量、辐射效率以及能矩比等震源参数反演，建立拐角频率与地震矩之间的对应关系，验证谱比法以及三种筛选方法的可靠性。汶川地震余震震源参数反演结果表明，汶川地震余震的拐角频率与地震矩对应关系M₀∝f_c^-3.295±0.25存在与自相似关系M₀∝f_c^-3偏离现象。在地震释放能量方面，存在能矩比随地震矩增大而增大，以及大地震的辐射效率大于小地震的现象。  相似文献