岩石力学与工程学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

岩石力学与工程学报 2006年第06期杂志 文档列表

岩石力学与工程学报杂志动态

本刊2006年起设立“陈宗基讲座”栏目——孙钧院士首讲“非线性岩石流变力学”1151-1151

综放开采J型通风采空区渗流场数值分析1152-1158

摘要：以潞安矿区王庄煤矿5201综放面通风和瓦斯抽放为背景，分析J型和U型通风时采空区破碎岩体内的渗流和瓦斯浓度分布规律。J型通风采空区渗流为“一源两汇”，并有明显取近道的趋势，J型通风比U型通风更有利于瓦斯排放。为建立破碎岩体渗流数值模型，还兼顾分析采空区上方的支承压力，得出该处支承压力的分区特征。

基于连续介质模型的离散元方法中弹簧性质研究1159-1169

摘要：地质体材料的破坏演化过程是地质灾害防治工程中亟待解决的关键科学问题，也是力学的前沿课题。基于连续模型的离散元方法是研究该问题的一种数值方法。用求矩阵特征值的方法，推导基于连续介质模型的离散元方法中三维有限元刚度矩阵转化为离散元弹簧刚度的解析表达式，给出了不同条件下离散元弹簧的取法。研究立方体八节点单元中离散元弹簧的性质，得到棱弹簧、面对角线弹簧以及体对角线弹簧的刚度和方向表达式，给出这些弹簧刚度以及方向与泊松比的关系图。最后，将基于连续介质模型的离散元方法模型与Gusev模型、二维链网模型进行比较。对于泊松比为0．25时的平面应变问题，对于泊松比为1／3时的平面应力问题，基于连续介质模型的离散元方法模型与二维链网模型一致。在块体内部，基于连续介质模型的离散元方法模型与Gusev模型一致。且基于连续介质模型的离散元方法模型能模拟链网模型和Gusev模型都不能模拟边界单元，证明基于连续介质模型的离散元方法模型更具普遍性。

双能量方程在通风路基多孔介质中的应用1170-1176

摘要：把通风路基看成是一种多孔介质，运用局部非热平衡模型，对通风路基巾空气与土粒之间的对流热交换进行数值分析，从而得出通风管风门开启与关闭的最优时间区段，为通风路基的设计提供理论依据。

本刊2006年第1期被EI收录论文（35篇，收录率为100％）题录1176-1176

深部温度、压力条件及其对砂岩力学性质的影响1177-1181

摘要：深部岩石处在一定的地质环境之中，其中温度和压力条件对岩石力学性质具有重要的影响。从温度和压力条件入手，研究塔里木盆地塔河油田石碳系和三叠系砂岩所处的地温和地压环境；在此基础上，采用三轴岩石力学测试系统研究砂岩的力学特性，剖析深部条件下不同温度和压力对砂岩力学性质的影响，建立砂岩力学性质与温度和压力之间的相关关系。研究结果表明，砂岩力学强度与其所处的地温环境和地应力环境密切相关，表现为岩石的刚度和强度均随温度的增大而降低，且砂岩破坏后其残余强度值也相对降低。而岩石的刚度和强度均随围压的增大而增大，其破坏机制也均随围压的增大而发生转化。

共通地质模型和虚拟现实在地下工程规划与设计中的应用1182-1189

摘要：在矿山、地下发电站、地下核废料处理设施、地铁等地下工程的规划与设计过程中，需要把勘探（例如地质、地球物理、地球化学、地质统计、地下水、岩石特性）、工程（例如开挖布局、几何形状、应力、变形）和施工（例如工期、造价）的空间n维数据综合起来，以便作出合理的工程决策。随着勘测、分析计算与观测技术的不断提高，工程数据量和复杂程度与日俱增，在很多情况下人们仅仅利用现有数据的一小部分做出工程决策。最近，加拿大劳伦森大学开设了标志着目前科技最高水平的虚拟现实合作实验室。该虚拟现实实验室为地下工程规划和设计中所遇到的数据综合与解释提供一个独特的环境和设备，并通过将深层探矿调查及大型矿山规划和设计的例子来进一步展示如何把共通地质模型和虚拟现实这个独特的工具运用到地下工程的规划与设计中，以便领会复杂数据的空间关系，实现附加价值（如项目范围的数据综合化，改善对三维图形的理解，减少重复设计，加强项目小组之间的合作等）。最后，介绍在工程项目整体数据综合、矿山设计检验、岩石支护设计以及加拿大劳伦森大学地质力学研究中心开发的地质力学设计准则的三维可视化方面的成果和经验。

开挖边坡潜在不稳定范围的预测分析1190-1197

摘要：云南澜沧江小湾水电工程高线公路的开挖，造成6^#山梁高边坡上部岩体失稳，产生塌滑。通过大量野外地质调查，总结分析出塌滑是沿已有结构面组合呈阶梯状的变形破坏方式，根据这一破坏机制和结构面的产出规律，采用类推法大致判定可能失稳的范围。在此基础上采用ANSYS对塌滑前后的坡体进行二维弹塑性有限元分析，并追踪塌滑前后坡体的应力、应变、变形和计算应力集中程度，通过前后比较确定塌滑后边坡的潜在不稳定范围。分析过程中充分利用ANSYS对应力应变逼真的模拟效果这一突出特点，又避免对边坡强度参数进行折减的过程，采用机制分析与数值模拟二者相结合，提供边坡的有效支护范围，结论合理，方法可行。

岩土CT图像边界伪影的机制分析及试样尺度估计1198-1203

摘要：伪影是不能正确反映试样内部结构的那部分图像，为了减少对图像的误判断，通常将伪影作为一种干扰进行校正。边界伪影是与CT图像重构算法有关的一种系统误差，但却包含了试样的边界信息。基于射线成像常用算法，分析了CT边界伪影的特征和产生机制。研究表明，边界伪影中CT数极大值位置与试样的边界有一定的关系，对边界伪影的研究有助于准确判断试样在图像中的位置，推算试样的几何尺度。

板岩蠕变特性试验研究与模拟分析1204-1209

摘要：在XTR01型微机控制电液伺服试验机上对南水北调西线工程中的板岩进行不同围压与轴压下的三轴蠕变试验。蠕变过程中，随着轴压的不同，板岩产生衰减蠕变与稳态蠕变两种过程，可通过六元件的广义弹黏塑性模型进行较好的描述。该模型包括H体、Bingham体和VP体，由该模型建立本构方程，并用板岩的蠕变试验数据拟合出对应元件的参数。拟合效果与试验数据比较吻合。同时，对板岩蠕变过程中蠕变率的变化情况也进行相关的拟合，显示出板岩蠕变率逐步减小到稳态蠕变的过程，取得较好成果。这些对今后分析板岩的变形具有较好的指导意义。

动载下两条断续预制裂隙贯通机制研究1210-1217

摘要：采用预制断续裂隙类砂岩模型试样单轴动载试验，对不同裂隙空间位置（雁行、共面排列）条件下两条裂隙的贯通机制进行了研究。静、动荷载下的对比研究成果显示：不同窄间位置的裂隙贯通方式存在较大差异，且对动载的响应不同：动载下分支裂纹扩展及贯通具有惯性效应，即动载下裂尖翼裂纹及次生兆面裂纹起裂后易朝原起裂方向快速发展，动载下易在两预制裂隙内端部产生直接贯通。这与静载下岩桥处的贯通常通过分支裂纹拐折扩展、相连不同，这也是导致裂隙试样中低应变速率下强度增大（即速率效应）的主要原因。同时，试验结果也揭示：动载下次生共面裂纹扩展长度增加、预制裂隙尖端易产生直接贯通是地震荷载下易发生宏观Ⅱ型剪切断裂的又一原因。

非线性法向变形节理对弹性纵波传播的影响1218-1225

摘要：从波的弹性位移出发，推导线性位移不连续模型，然后引入等效位移假设，建立节理非线性位移不连续模型。依据所建立的非线性模型，获得垂直入射纵波在非线性法向变形节理处传播的透射和反射系数的解析解。利用该解析解，研究节理初始刚度、节理闭合量与允许闭合量的比率以及入射波频率对节理透反射系数的影响，并与已有的数值计算结果进行比较，两者吻合很好。

本刊2006年第2期被EI收录论文（32篇，收录率为100％）题录1225-1225

拱坝-坝肩三维可变形离散元整体稳定分析1226-1232

摘要：三维可变形离散元是模拟不连续介质力学行为的有效数值分析方法。由于该方法采用显式差分方法和自动接触检索技术，故尤其适合于求解弹塑性、大变形和动力问题。首先介绍三维可变形离散元的基本原理及特点。然后对拱坝一坝肩系统整体抗滑稳定进行超载仿真分析和强度折减仿真分析。分析结果表明：超载计算时，拱坝坝肩失稳可能性很小，但是，当水压超载到3．5-4．0倍时，坝体材料会出现较大范围的受压屈服；强度折减计算时，当结构面强度折减3．5倍时，拱坝左坝肩在水压和渗压的作用下开始向下游坍塌，并最终导致拱坝失去支撑而溃决。

准脆性材料破裂过程失稳的尖点突变模型1233-1239

摘要：岩石等准脆性材料在非刚性加载条件下的非稳定问题研究，有助于预报材料或结构的失稳破坏、推断灾害等突变现象的剧烈程度。首先推广了基于Weibull分布而建立的特殊的破裂过程失稳的尖点突变模型，得到材料破裂过程的失稳条件、失稳开始时系统的总变形、失稳前后的变形突跳和系统能量释放的一般表达式，从而阐明一般情况下，失稳及其剧烈程度完全由材料性质及加载体的刚度决定，而且失稳程度与干扰程度即总变形无关。结合基于Weibull和对数正态分布的两种本构曲线进行讨论，从中推得系统的起始刚度之比越小，越易发生失稳，系统的总变形越明显，而失稳突跳和能量释放越大;材料均匀程度的影响是双重的，当材料比较均匀时，均匀度减小，整个系统的总变形随之减小，失稳加剧；当材料过于不均匀，继续减小均质度则情况相反，以致不发生失稳。还利用建立的力学模型，给出上述两个材料本构方程的参数之间的关系。

锚杆锚固质量无损检测中的激发波研究1240-1245

摘要：采用数值模拟和实验模拟的方法对锚杆-锚固体系中的波动特征进行研究。数值模拟和实验模拟都表明在一般测试激发波的频率范围内锚杆以及锚固体系中传播的波是导波，在不同频率时波的传播速度、波的衰减特性都不同。在锚固锚杆中存在最佳激发波，它能使波传播衰减最小传播距离最长。通过数值模拟的方式找到了对于实验室的锚固锚杆模型能使底端反射清晰可见的最佳激发波。据此定制了实验装置及传感器，实验结果与数值模拟取得了很好的一致性。实验和数值模拟都证明采用最佳激发波可以大人增加锚杆锚嘲质量检测中的测试深度。

本刊2006年第3期被EI收录论文（31篇，收录率为100％）题录1245-1245

隧道信息化施工中综合超前地质预报技术1246-1251

摘要：超前地质预报技术是信息化施工管理中的晕要组成部分，尤其对于某些重大工程，准确、及时的地质预报具有十分重要意义。国内外的学者不断地结合新工艺、新技术，对其进行了深入研究，并已经取得了一些重要的研究成果，例如TSP，GPR等地质超前预报方法等。然而，隧道工程师根据其中的任何一种预报方法仍然不能够获得满意的预报结果。以此为研究背景，结合地质灾害预报技术的研究课题，以地面地质调查法、地质雷达、TSP三种超前地质预报技术为手段，基于系统论的观点提出和建立综合地质预报方法和思想体系。首先，讨论当前隧道超前地质预报中主要存在的问题，分析目前儿种流行预报方法的优缺点和局限性；其次，建立综合超前地质预报体系，详述其实现过程，即包括定性分析和定量分析两个阶段；最后，结合广仁岭公路隧道，验证该方法的预报精度达到95％以上。该方法与其他方法相比具有更高的精度和准确性、系统性和实用性。该研究旨在为重大隧道工程提供更加有效和科学的预报方法和分析方法，为隧道信息化施工管理技术提供有意义的参考和借鉴。