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岩石力学与工程学报 2006年第08期杂志 文档列表

岩石力学与工程学报杂志动态

本刊2006年第5期被EI收录论文（34篇，收录率为100％）题录1549-1549

全库铺设沥青混凝土面板水库的抗震设计1550-1562

摘要：介绍在建中日本最大规模的全库铺设沥青混凝土面板水库的抗震设计。基于水库所处的地形、地质及堤体填筑条件，酋先对水库整体进行三维有限元动力分析，从总体上掌握水库的地震反应特性；然后对变形较大的断面进行详细的二维动力分析，获得面板的最大动应变。同时，通过大量室内试验，确定满足施工要求的沥青混凝土配合比及其物理力学特性。根据面板的材料特性及其构造特点，提出二级抗震设防的极限状态设计法，并对该水库面板的抗震性能进行校核。

有效应力对煤层气解吸渗流影响试验研究1563-1568

摘要：以阜新高瓦斯矿井孙家湾矿为例，将煤样放入自制的三轴瓦斯解吸渗透仪中，通过先加载后卸载、连续进行煤层气解吸渗流试验，模拟煤层气在复杂地应力条件下的赋存和运移开采过程，得到有效应力与煤层气解吸和渗流特性间的关系，并拟合了其关系表达式，揭示一些新的相互作用规律：（1）解吸量、解吸时间与有效应力变化规律均呈负指数递减关系，与受载方式无关；（2）有效应力存在一分界点，当小于此值时，解吸量和解吸时间随有效应力增加而迅速提高，而当有效应力大于此值时，两者随之增加幅度不大，对于孙家湾2^#煤样分界点所对应有效应力为3．0MPa左右；（3）存在一临界有效应力值（类似于临界解吸压力），有效应力大于此临界值则解吸量极少或几乎没有，解吸时间趋于0，而孙家2^#岁煤样临界有效应力值为10．0MPa左右；（4）在加载过程中，有效应力与渗透率、渗透系数关系曲线呈正指数减小，这表明煤体在较小的有效应力范围内、孔隙压力不断增加的加载过程中，吸附作用是影响渗透率和渗透系数的主控因素；（5）卸载过程中，有效应力与渗透率和渗透系数呈抛物线关系，这从试验角度证明了煤层气开采中三阶段主导作用的存在，即有效应力主导作用阶段、基质收缩效应主导作用阶段和滑脱效应主导作用阶段。

修建在砂砾岩地基上的拱坝应力分析1569-1574

摘要：在砂砾岩基础上修建拱坝，坝体的垂直方向和顺河向变形是否过大，是关系到拱坝安全甚至能否修建的重要因素。砂砾岩受力变形有两个特点：一是在较低应力条件下，仍有较大的不可恢复变形；二是不同应力条件下，岩石的切线变形模量不同。通过分析现场原位变形试验，构造出能够反应出砂砾岩受力变形特点的非线性本构模型，并应用到实际工程中，分析其对坝体变形、应力的影响，可为工程规划和设计提供一定的参考依据。

分级加卸载条件下软弱复杂矿岩蠕变规律研究1575-1581

摘要：采用集众优点于一体的分级增量循环加卸载方式，对金川有色金属公司Ⅲ矿区软弱复杂矿岩进行蠕变试验，试验数据按可恢复的瞬时弹性应变与滞后黏弹性应变，以及不可恢复的瞬时塑性应变与黏塑性应变进行分析，得出软弱复杂矿岩黏弹塑性特性的基本规律。在对试验数据深入分析和对比研究的基础上，将Burgers黏弹蠕变模型与Molar-Coulomb准则相结合，形成新的黏弹塑性模型，以研究复杂条件下软弱岩石的变形特性，并编制改进的Burgers蠕变模型试验数据处理程序，对模型参数进行拟合和加权平均取值。试验结果表明，金川Ⅲ矿区矿岩蠕变试验曲线与理论曲线较为吻合，改进的Burgers蠕变模型能较好的描述岩石的蠕变特性。

加锚断续节理岩体断裂损伤模型在硐室开挖与支护中的应用1582-1590

摘要：应用断裂力学与损伤力学理论，对复杂应力状态下脆性断续节理岩体的本构模型及其断裂损伤机制进行研究。根据应变能等效的方法和自洽理论，建立加锚断续节理岩体在压剪、拉剪应力状态下的断裂损伤本构模型；且建立裂纹在压剪和拉剪状态下的损伤演化方程。基于以上的本构模型和损伤演化方程，编制三维有限元程序，并将其应用于琅琊山抽水蓄能电站地下厂房硐室开挖与支护工程的稳定性分析中，研究地下厂房硐室在开挖支护过程中的稳定性。重点分析硐室围岩在开挖过程中的应力状态、变形特性及损伤演化过程。将计算所得出的硐室开挖边界附近的位移值与原型观测值进行比较，得出一些对工程有指导意义的结论。

串并行显式拉格朗日有限差分法研究及实现1591-1597

摘要：显式拉格朗日有限差分法作为一种新的数值分析方法，近年来在岩土和水利工程中得到普遍的认同和广泛的应用，然而关于该算法的具体实现及进一步研究的文献较为鲜见。虽然计算机硬件发展速度很快，但当前超大规模岩土及水利工程的高仿真度计算和实时快速反馈分析的要求，对常规串行数值分析技术提出挑战。因而，基于网络信息传输技术的并行算法研究得到人们的广泛关注。迄今为止，对于并行有限元或并行边界元的研究已经取得一些成果，但关于并行显式拉格朗日有限差分法的研究则鲜见报导。首先，在对该算法进行深入研究的基础上，编写串行程序。然后，进一步对该算法的可并行性、数据分配、通信模式和计算次序进行研究，采用区域分解法、主从模式和非阻塞通信设计并行显式拉格朗日有限差分法，并用C语言和MPI（消息传递接口）在机群上予以实现。圆形隧洞和条形基础的算例证明，串并行算法的实现是正确的。对并行程序在深超-21C机群上的进一步测试表明，在单元数为921600，计算节点数为32的情况下，仍能获得0．8以上的并行效率，算法的可扩放性较好，对串并行显式拉格朗日有限差分法的研究使之可应用于岩土和水利工程的大规模数值计算。

爆炸冲击荷载作用下重力坝三维各向异性脆性动力损伤有限元分析1598-1605

摘要：以连续损伤力学为基础，用三维动力损伤有限元模型分析混凝土重力坝及其岩石基础在爆炸冲击荷载作用下的各向异性脆性动力损伤问题。把有效应力和损伤应变能释放率的概念引入岩石类介质的脆性动力损伤演化模型，并应用于自主开发和研制的三维各向异性脆性动力损伤有限元程序（ADDFEP^3D），分析模拟在爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝及其岩石基础内的位移场、应力场、损伤场、应变能释放率和破坏失效分布场的动力响应过程，并用三维等值线图和过程演示图描述部分数值分析结果。研究结果可为重力坝抗爆性能评价的进一步深入研究提供有参考意义的方法和基础。

缓倾角层状岩质边坡小危岩体失稳破坏模式与稳定性评价1606-1611

摘要：缓倾角层状岩质边坡是小危岩体出露的主要坡型之一。影响小危岩体失稳破坏的主要因素为边坡地形条件、地层岩性和岩体结构，诱发因素有暴雨、地震和人工开挖等。小危岩体失稳破坏的基本模式可概化为倾倒-崩落、拉裂-崩落和滑落-落3种。当缓倾内层状岩质边坡的岩层较厚，岩性呈软硬互层状产出，或岩层间软弱夹层较厚时，常发生倾倒-崩落式破坏；当缓倾内层状岩质边坡的岩层较薄，且岩性较均一，或层间结构面力学性质较好时，常发生拉裂-崩落式破坏；当缓倾角层状岩质边坡岩层倾向坡外时，在陡倾构造节理和风化卸荷裂隙切割下，常发生滑移-崩落式破坏。针对这3种破坏模式，提出相应的稳定性评价理论和方法。最后，以一修理厂陡崖边坡为例，系统阐述缓倾角层状岩质边坡小危岩体稳定性评价理论和方法。

地下结构岩体质量分类的变权重二级模糊综合评判方法研究1612-1618

摘要：首先，在全面深入分析地下结构岩体质量影响因素的基础上，确定出其主要影响因素。然后，根据影响因素的层次性和各种影响因素对岩体质量分类影响的模糊性特点，引进模糊数学理论，建立地下结构岩体质量分类的二级模糊综合评判模型，并解决有关模糊评判隶属度与常权向量确定方法及其运算规则等问题，从而建立地下结构岩体质量分类的二级模糊综合评判方法。最后，引进变权处理的思想，建立岩体质量分类的变权重二级模糊综合评判理论与方法，减少评判的主观性，从而使评判结果更趋合理化。通过工程实例计算并与同类方法进行比较分析，分析结果表明该方法的可行性与合理性。

混凝土与土体非线性对地基梁弯矩的影响1619-1624

摘要：采用钢筋混凝土有限单元法研究土体和混凝土非线性对地基梁弯矩的影响。通过对土体和混凝土为线性和非线性4种不同计算模式，指出在考虑混凝土与土体为非线性时，其弯矩明显小于当混凝土与土体均假定为线性时的弯矩。要正确计算地基梁弯矩应同时考虑混凝土与土体的非线性，如不能同时考虑混凝土与土体的非线性，则在计算刚性地基梁时至少应考虑土体非线性，而计算柔性地基梁时则至少应考虑混凝土非线性，此时钢筋用量对设计荷载作用下的弯矩影响不大。此外，给出柔性地基梁弯矩折减系数口的计算公式，该系数定义为考虑混凝土非线性时的弯矩与郭氏表弯矩的比值，利用该系数可方便地由郭氏表弯矩得到考虑混凝土非线性时的弯矩。

2006年度《岩石力学与工程学报》编委扩大会议通知1624-1624

大理岩应力脆性跌落系数的试验研究1625-1631

摘要：岩石的应力-应变全过程曲线以峰值应力为界，通常分为破坏前区和破坏后区2个部分。由于岩石破坏后区的力学特性对诸多岩石类工程，如地下巷道、矿柱和岩爆等，具有重要的工程意义。因此，此方面的研究已受到理论界和工程界的重视。岩石的破坏后区一般处于非稳定状态，其力学响应难以用经典的应变软化模型来加以描述，而应采用脆塑性模型。使用RMT-150B型岩石力学试验系统，在轴向应变率保持为常数的条件下，对雅安大理岩进行常规三轴压缩破坏试验，得到不同围压下岩石的应力-应变全过程曲线。利用试验得到的应力-应变全过程曲线，获得大理岩的应力脆性跌落系数与围压的关系表达式，为采用非理想脆塑性模型对大理岩介质及其中的构筑物进行数值分析提供依据。

关于申请2006年“度茅以升科学技术奖土力学及岩土工程大奖”的通知1631-1631

连拱隧道中隔墙设计与施工力学行为研究1632-1638

摘要：在连拱隧道施工中，中隔墙扮演着至关重要的角色。中隔墙上方作用荷载大小，不仅关系着连拱隧道在施工期间结构的安全，还直接影响工程造价以及隧道建成后衬砌结构的长期安全性。结合连拱隧道施工期间中隔墙的实际受力过程，建立中隔墙作用荷载的计算力学模型；采用FLAC程序，在0．5～2．0D埋深条件下，采用三导洞法和中导洞法对连拱隧道施工力学过程的Ⅱ～Ⅳ类围岩的21种工况进行非线性数值模拟。同时，提出应用于中隔墙设计的作用荷载计算表达式及各类围岩相适应的施工工法。研究结果直接指导金丽温高速公路二期工程多座连拱隧道的变更设计，对今后国内连拱隧道中隔墙的设计施工有一定的参考价值。

季节性冻土和多年冻土对场地地震反应的影响1639-1644

摘要：季节性冻土和多年冻土的存在，对场地的地震反应将产生一定的影响。根据一维波动理论，应用水平层状场地地震反应的等效线性化有关程序，对季节性Ⅰ，Ⅱ类场地的冻土区和多年冻土区在不同地震波作用下的反应进行计算，分析冻土层的变化对场地地震反应的影响。计算结果表明：在季节性冻土区，冻土层使自由场地的地面峰值加速度减小，且随冻土地温降低，冻土厚度增大、地面的加速度减小。对Ⅱ类场地的冻土层影响大于Ⅰ类场地；在多年冻土区，冻土层厚度越大，Ⅱ类场地的地面加速度越小，而在Ⅰ类场地上没有此规律。多年冻土上界以上为融土时，地表面的加速度峰值比上界以上为季节性冻土时要大。

冻土地区一种新型抛石护坡路基的研究1645-1651

摘要：通常认为青藏铁路抛石护坡具有热二极管效应，可保护路基下的冻土。而实际情况是，在青藏高原昼夜温差比较大及高原强风的条件下，抛石护坡内发生的强迫对流将使传统抛石护坡的热二极管效应减弱或消失。应用数值仿真手段在理论上研究这种发生在抛石护坡内的强迫对流对4种传统护坡温度场的影响，即普通路基（边坡上只覆盖砂土层，无碎石层）、开放型抛石护坡、封闭护坡（碎石护坡上使用绝热材料），以及保温护坡路基（碎石护坡上加保温材料并以砂土覆盖）。研究结果表明：传统抛石护坡在高原强风的情况下，已基本失去通过主动降温来保护冻土的效果。就此，在研究中提出一种新型抛石护坡路基，即遮阳挡风型抛石护坡。经过数值仿真研究发现，这种新型路基不仅可很好地冷却地基，也可解决风砂填埋护坡和太阳辐射引起的阴阳坡问题。

盾构周围土压力的试验研究与数值模拟1652-1657

摘要：建立大型盾构模拟试验平台和直径为φ1．8m的盾构机模型，在软土、砂土及砂砾土层中进行盾构模型的掘进试验，在试验中分别采用刀盘开口率为30％和70％的盾构模型进行模拟掘进。模型盾构掘进过程中，监测系统实时采集推力、土舱压力和刀盘扭矩等盾构推进的各种工作参数，重点对模型盾构周围土压力变化及刀盘开口率对土舱内外土压力的影响进行研究。另外，还研究2种不同刀盘开口率对于盾构的推力和刀盘扭矩的影响，并建立模拟盾构掘进的有限差分模型。该模型考虑刀盘开口率的影响，获得盾构周围土体中土压力的动态变化曲线，并将土压力的实测值和计算值进行比较。