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岩石力学与工程学报 2006年第07期杂志 文档列表

岩石力学与工程学报杂志动态

《岩石力学与工程学报》、《岩土力学》联合致作者公开信——关于一稿多投的处理意见1315-1315

基于热力学的砂土不排水统一模型1316-1322

摘要：在传统的土力学中，经常假定剪胀与应力比η存在惟一关系，这与松砂剪缩、密砂剪胀的试验结果不相符，也无法用一种统一的模型模拟无黏性材料在不同初始密度和固结围压条件下的不同特性。另一方面，德鲁克公设不能普遍适用于土体的各种应力、应变情况，需要有新的能量机制作为本构模型的基础。热力学第一定律和第二定律作为自然界普遍适用的规律，能够用来描述能量耗散。在临界状态模型的框架内，将状态依赖剪胀和热力学本构模型结合起来，既考虑剪胀对变形历史中材料内部状态的依赖，又由模型的热力学基础保证屈服面和剪胀函数的协调。通过计算，验证这种状态依赖的热力学模型，结合提出的硬化规律，可以用一组统一的模型参数模拟砂土在不同初始密度和围压下不排水剪切的不同反应。

滑面正应力分布对边坡安全系数的影响1323-1330

摘要：极限平衡法计算边坡安全系数的结果依赖于滑面正应力分布的假设，研究滑面正应力分布对安全系数的影响具有重要的理论意义。采用五点插值三次样条函数构造出滑面正应力多种分布形式，分别求解对应的满足整体力和力矩平衡条件的安全系数，比较其差别，并验证其内力分布的合理性。算例研究表明，滑面正应力分布的不同对边坡安全系数影响差别达19％左右；验证条间力分布合理性后，其差别可减小到7％以内。

一稿多投作者的检讨书1330-1330

基于统一强度理论的软岩损伤统计本构模型研究1331-1336

摘要：基于统一强度理论，在考虑洛德参数的基础上，得到随洛德参数和中间主应力系数变化的材料统一强度参数，建立可以考虑中间主应力的统一强度理论平面形式的强度准则。假定软岩微元强度分布统计概率，定义软岩的统计损伤变量，依据统一强度理论建立三轴应力状态下软岩的损伤统计本构模型。通过软岩的常规三轴试验结果对其进行验证，对偏应力-应变的理论结果与试验结果进行比较。研究结果表明，该本构模型能够较好地反映软岩的偏应力-应变关系，尤其是应变软化特性。而且依据统一强度理论和统一强度内摩擦角的发挥，进一步分析表明洛德参数以及中间主应力系数b对偏应力一应变关系有影响，软岩的偏应力-应变曲线先随洛德参数的增大而上升到一定值，而后随洛德参数的增大而降低；随中间主应力系数b的增大而不断增加。

列车振动荷载作用下隧道衬砌结构动力响应特性分析1337-1342

摘要：论述隧道衬砌结构动力有限元分析的理论与数值计算方法，并以京广线朱亭隧道列车振动荷载现场测试成果为基础，通过对3种不同断面形状的隧道衬砌结构的动力响应特征进行分析研究，可获得隧道衬砌结构竖向位移、竖向加速度及各种内力时程曲线。研究成果对评价既有提速铁路隧道衬砌结构的动力稳定性和完善铁路隧道结构的设计理论具有一定的指导意义。

非线性硬化与软化的巷道围岩应力分布与工况研究1343-1351

摘要：采用摄动法得到接近岩体实际的弹性、应变非线性硬化和软化3段光滑连接的本构模型，求得静水压力下圆形巷（隧）道围岩塑性硬化区和软化区的应力分布规律。给出围岩平衡方程、地应力-硐室位移关系和围岩特征方程。分析中可自然导出围岩自承地应力上限概念。根据围岩平衡方程写出围岩弹性区、硬化区和软化区分担地应力的表达式。计算表明，围岩硬化区承载力ph大于弹性区承载力pe，软化区也有相当的承载能力。特别是所求得的切向应力σθ/p0-r/α曲线光滑连接，没有尖峰向上的应力集中，此结果与其他学者在巷（隧）道模拟试验中测得的σθ-r曲线形状一致，从理论上证明基于理想弹塑性本构模型的Kastener解在围岩软化区半径处的σθ-r曲线有尖峰向上的应力集中与实际不符。

黄土的增湿变形特性及其与结构性的关系1352-1360

摘要：在不同含水量下对西安、兰州原状黄土进行压缩试验，根据同一压力下原状黄土与重塑饱和黄土的孔隙比定义一个定量结构性参数mP，探讨黄土的结构性参数随压力及增湿含水量ω变化的特性，用结构性变化特性分析原状黄土增湿变形特性机制。研究表明：（1）同一压力下，mP-ω关系可分为平缓和下降2段，而增湿湿陷系数δs与ω的关系可分为平缓和增长2段，交点处的增湿结构破坏起始含水量ωf随压力的增大而减小。（21在ω〈ωf时，黄土对水的敏感性很弱；ω〉ωf时，水的敏感性很强。（3）高压力处增湿湿陷性强，低压力处增湿湿陷性弱，增湿压力的影响在低初始含水量时要比高初始含水量时明显得多。（4）同样增湿含水量下，增湿变形随着初始含水量ω0增大而减小，但当ω0〈ωf时，ωo变化对增湿湿陷变形的发展几乎没有影响，可以归一。（5）在不同压力和初始含水量下，西安、兰州黄土的δs-（mP．ω0-mP，ω）之间的线性关系非常相近，即增湿变形的发展受结构性影响的规律是基本相同的。

充填法开采引起的地裂缝分布特征与现场监测分析1361-1369

摘要：通过对金川二矿区地裂缝的现场调查和槽探揭示，分析地裂缝的分布特征及其与地下采矿的关系。利用自行研制的IGG-1型裂缝计对地裂缝的发展变化进行监测。结果表明，金川二矿区的地裂缝两侧位移具有明显的三维特征。在此基础上，讨论充填法开采引起的岩体移动和地表裂缝的形成条件、成因机制及影响因素。研究结果表明，采充效应造成的围岩应力重分布、充填体刚度低、地下未充填空区的存在以及重复性的采动影响是金川二矿区地裂缝产生的主要原因。

中国岩石力学与工程学会关于《岩石力学与工程学报》发展的战略计划1369-1369

摘要：随着我国经济的迅速发展，大型和超大型水利水电工程、铁路工程、交通工程、能源与矿山工程等岩石工程方兴未艾，与之相关的岩石力学与岩土工程领域的科研、设计和施工水平均有很大的提高，中国的岩石力学与工程已令世界瞩目，中国岩石力学与工程界专家学者在世界上的地位明显提高。2003年，中国岩石力学与工程学会理事长钱七虎院士当选为国际岩石力学学会副主席；2005年5月17日在捷克布尔诺举行的国际岩石力学学会（ISRM）年会理事大会上，国际岩石力学学会中国小组与新加坡小组联合申报，以压倒性优势战胜了强劲竞争对手韩国，赢得了2011年在北京召开第十二届国际岩石力学大会的举办权等等。这些均充分说明21世纪岩土力学与岩土工程的发展主要在中国。

岩石Kaiser效应测定地应力场的试验研究1370-1376

摘要：用单轴压缩试验测试岩石Kaiser效应特征，进而确定岩体地应力状态的方法，在岩体工程实践中得到广泛的应用。由于运用Kaiser效应法测得的地应力值是新构造应力场最近时期的地应力，对新建西安-南京铁路秦岭越岭地区采用岩石声发射的单轴压缩Kaiser效应法结合微构造法对其地应力场进行研究，得出其现代地应力场总体方向为NE向、各测点处的地应力的具体方向及基本地应力值15MPa，试验结果与实际情况基本吻合。

锚杆耐久性现场试验研究1377-1385

摘要：论述在17a前埋设于河南焦作市焦东煤矿现场的一批旨在研究应力腐蚀和化学腐蚀耦合效应的缩尺试验锚杆的腐蚀环境和腐蚀状况，对开挖出的缩尺试验锚杆的点蚀、坑蚀、失重、腐蚀速率和强度损失率等进行较全面的测试和分析，指出在中等腐蚀环境下，裸露缩尺锚杆（钢简体）的强度损失率约为14．0％，直径损失约为10．0％，截面积损失约为19．0％；其失重率极不均匀，最高者约为最低者的24．4倍；一根缩尺锚杆钢筋经过17a，其抗拉极限荷载，比使用年限为0的相同锚杆的低18．4％-22．2％。

盐岩蠕变特性的试验研究1386-1390

摘要：盐岩蠕变特性会因矿物组成成分、加载应力水平的不同而异。通过对钙芒硝盐岩及氯化钠盐岩在不同载荷作用下多于100d的蠕变试验研究发现；（1）在相同载荷7．0MPa作用下，不同矿物成分盐岩的蠕变特性不同，钙芒硝盐岩的蠕变速率仅为氯化钠盐岩的3．67％，分别为8．72×10^-6和2．38×10^-4d^-1，二者有2个数量级之差；（2）在不同载荷作用下，盐岩的蠕变特性不同。在7．0MPa载荷作用下，盐岩试件的蠕变速率为2．38×10^-4／d；而在4．0MPa载荷作用下，试件的蠕变速率为3．77×10^-5d^-1，仅为前者的15．87％，表现出盐岩蠕变明显的应力效应特征；（3）在7．0和12．0MPa两种不同载荷作用下，钙芒硝盐岩的蠕变率分别为8．72×10^-6d^-1和1．12×10^-5d^-1，后者为前者的1．28倍，与变形量比例相一致。最后，通过分析建立盐岩瞬态蠕变和稳态蠕变的耦合本构方程，该方程拟合曲线与试验结果曲线吻合较好。所获试验结果及本构方程可对层状盐岩矿床内建造油气储库的稳定性分析提供一定的参考依据。

冻土材料非线性断裂模型的试验研究1391-1395

摘要：冻土是多相体复合材料，土体冻结过程中在内部形成空穴、裂隙等多种缺陷。把这些缺陷简化为冻土中的初始裂纹，应用断裂力学理论和试验方法，研究冻土的非线性断裂过程和特征。结果表明：冻土非线性断裂破坏过程由弹性阶段、微裂纹损伤区形成阶段和软化阶段组成，其中微裂纹损伤区形成阶断是冻土非线性破坏的主要表征。把微裂纹损伤区简化为假想裂纹处理，可称为虚拟裂纹，并考虑冻土中冰晶体胶结力作用，给出冻土非线性断裂破坏的胶结力裂纹模型；讨论胶结力的性质与分布，给出微裂纹损伤区长度确定的方法，为理论分析与数值计算提供依据。同时，还对胶结力裂纹模型涉及的非线性断裂韧度指标δC进行测试，给出相应测试方法和结果。

节理岩体边坡概率损伤演化规律研究1396-1401

摘要：露天矿边坡岩体是含有大量空间上随机分布裂隙的三维损伤体，岩体的强度和内部裂隙分布在空间上均具有随机性，岩体损伤是一种概率损伤。应用三维节理网络模拟技术建立节理岩体损伤张量及概率分布规律的计算方法，综合应用Rosenblueth原理、损伤断裂力学与数值模拟等理论与技术，建立三维节理岩体概率损伤演化的耦合分析程序，通过对鞍钢眼前山露天铁矿南帮边坡岩体随采场逐渐下降过程中概率损伤演化规律的数值模拟，计算得出边坡岩体在不同开采阶段的损伤张量的均值与标准差，揭示节理岩体损伤张量在露天矿开采的空间和时间上的动态变化规律，建立露天矿不同开采阶段的边坡岩体三维随机损伤场，为评价露天矿边坡可靠性的动态变化规律奠定基础。

基于图像数字化技术的裂隙岩体非稳态渗流分析1402-1407

摘要：对于岩体的非均质性和微结构分布，多引用统计学随机抽样方法来描述。引入图像数字化技术来真实客观地反映岩体的主干裂隙、次裂隙及裂隙化区域和较完整岩块的分布，并将其和数值方法相结合，用来分析二维裂隙岩体的非稳定渗流过程。首先，需要获得高清晰度的岩体数字图像及岩体中不同结构对应的不同特征值I，这样通过，值可建立起岩体中不同结构渗透系数的真实分布。其次，将该物理参数分布输入到开发的基于FEMLAB的岩体多物理耦合过程分析程序中，就可真实地反映裂隙岩体的非稳定渗流过程。数值分析结果表明，该方法是可行且有效的，比统计抽样方法有明显的优点，其结果更能反映真实的物理现象。

主应力轴旋转对土体性状影响的试验进展研究1408-1416

摘要：对目前国内外主应力轴旋转条件（包括单向旋转和循环旋转）下土体性状研究的室内试验进行系统的分析与总结，得到以下结论：土体在不排水主应力轴旋转条件下产生孔压积累，这在主应力轴循环旋转中特别显著，且通常大于等剪应力幅度的动三轴或扭剪试验产生的孔压，并可建立与某种应变增量的函数关系，此外孔压开展的速率与程度受到土体原生各向异性的影响，但当试样所受剪应力水平较低时，上述影响的程度减弱。而在主应力轴循环旋转过程中，孔压还与主应力轴的转幅或循环次数等因素有关；主应力轴循环旋转并没有导致有效内摩擦角的显著变化。相当一部分试验结果表明，不论主应力轴旋转时的排水条件如何，只要采用归一化的强度标准，土体后续的抗剪强度并不受主应力轴旋转的影响，但也有一些试验表明，排水条件下主应力轴旋转引起原生各向异性轴的同步旋转，导致同一方向旋转前后的定向抗剪强度不尽相同；土体在主应力轴旋转条件下的主应变增量方向往往介于主应力增量和主应力方向之间，而旋转过程对土体后续加载路径中的应力一应变关系是否产生影响主要依赖于主应力轴旋转过程中产生的应变积累水平。此外，还建议可从孔压、强度、应力-应变关系3个角度出发，进行高剪应力水平、高频率主应力轴旋转试验，并深入研究各个应力因素对主应力轴旋转下土性的影响。

响应面方法在边坡稳定可靠度分析中的应用1417-1424

摘要：以Janbu法为例，研究隐式功能函数边坡工程稳定可靠度计算方法。首先分析非圆弧滑动边坡变形力学模式安全系数计算步骤和过程，提出采用类似力学模式的安全系数计算作为试验手段。借用响应面思想，利用试验结果拟合近似安全系数计算方程从而替代隐式方程，并建立近似极限状态方程。利用其计算可靠度指标和验算点，然后将安全系数计算近似方程、隐函数计算方程和验算点结合起来，确定新的展开点和抽样点，并进行近似方程再拟合、可靠度指标的循环计算直到收敛。这些研究构成状态方程为隐函数时的可靠度近似计算方法。最后通过不同计算方法的对比，验证该近似方法的准确性和合理性，并采用近似方程分析灰木露天矿边坡的稳定可靠性。