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Z1期杂志 文档列表

生态环境灾变链式理论原创结构梗概2593-2602

摘要：以生态环境格局形成灾害的共性为主要探索背景,拟在统观灾害全局基础上提升到构建灾害链式系统理论为研究宗旨.揭示自然状态偏离人类活动的成灾链式规律实质;构建反映崩裂滑移链、周期循环链、支干流域链等链式理论模型;将模型特征参数按形成破坏力程度与机制划分灾变形态的链式阶段;抓住早期孕育阶段尚未构成破坏力的长过程,立足于从源头上遏制灾害蔓延,建立孕源断链减灾模式与机制;通过崩滑体示范工程耦合过程参数指标提取,借助不同时空尺度物质和能量传输与力学行为嵌套模型,拓展可视化动态演绎平台对灾害过程浓缩和灾后追踪模拟的功能,以获取早期断链减灾的参数极限指标.该项目研究形成灾害链的理论新体系格局,开创了灾害链式的理论体系.

自然灾害链式效应结构关系及其复杂性规律研究2603-2611

摘要：运用系统理论观点,从数学层面上分析自然灾害系统的链式关系结构,建立自然灾害链式效应数学关系模型.通过对自然灾害结构关系模型的数学分析,揭示自然灾害系统链式响应行为的复杂性规律和运动本质,指出自然灾害复杂响应行为是外部环境复杂输入和自身内部结构关系变化两方面共同作用的结果.研究结果表明,自然灾害链式关系环是自然灾害复杂性的主要根源;链式关系环的存在使得自然灾害演化过程具有记忆性、不可逆性、自组织性、路径敏感性和间断性,以及与此相关的一切复杂现象.最后,以边坡渐进破坏失稳过程为应用分析示例说明以上研究结论的正确性.

岩样直剪应力-应变全程曲线研究2612-2617

摘要：基于直剪试验机-岩样系统加载过程中各组成部件不同受力特点,运用功能原理,建立联合作用下的一维剪切实测应力-应变曲线全过程的参数方程,推导岩样失稳破坏判据和系统回跳条件,指出试验机-岩样系统弹性区段的存在是造成实测剪应力-剪应变曲线与岩样真实直剪本构曲线不一致和产生岩样失稳破坏、系统回跳现象的主要原因.通过算例分析剪切带宽度和试件高度对实测直剪应力-应变全程曲线的影响关系.分析结果表明,加载系统弹性受力区段越长,局部化剪切带宽度越小,实测软化段曲线就越陡,加载系统就越不稳定,越容易出现系统回跳现象,且在加载过程中岩样就会越早发生脆性破坏.

三维滑坡可视化演绎系统及破坏演变规律跟踪2618-2628

摘要：分析滑坡可视化演绎系统的研究内容与意义,介绍一种基于VC和OpenGL的三维滑坡可视化演绎系统的功能与设计,包括复合地形图的生成与绘制和人机交互的分类与实现等.采用跟踪球算法完成了灵活的人机交互功能.根据滑坡演变规律将滑坡破坏过程划分为5个阶段.针对滑坡发展的不同阶段实施监测,分析滑坡变形特征和影响因素,研究滑坡破坏机制.以秭归鸡鸣寺滑坡为例,根据边坡变形的宏观现象和边坡位移蠕变曲线,结合滑坡跟踪监测预报的方法是可行的,且预报结果准确.

灾变链式阶段的演化形态特征2629-2633

摘要：灾变链式阶段的演化和影响过程,主要通过形态特征来表征,将其形态拓展为外因影响特征、指标变态反映、载体信息转化特征、作用力破坏效应等指标,并按灾变早期、中期、晚期的阶段影响程度进行层次细分,形成多因素、多层次的规范化测评模式;在模式验证应用中,以灾变过程各因素间的逻辑关系为测评权重依据,根据实际灾变形态指标调研资料,通过反演测评,获得灾变发育所属阶段的量化结果.

基于应变局部化的岩样单轴压缩本构模型研究2634-2641

摘要：应变局部化是加载过程岩样内部变形自组织的结果.基于岩样变形局部化的客观存在性,提出以变形局部化带的力学行为描述加载过程,并用参数方程表示岩样单轴压缩本构关系的方法.根据能量守恒原理,建立变形局部化过程的准静态增量平衡方程,推导峰值前后应力-应变曲线的参数方程、变形局部化与峰值应力及应变关系、Ⅱ类岩石变形行为存在条件以及岩石失稳破坏判据.根据系统失稳临界条件,导出系统应力跌落量的表达式.研究结果表明,若应变局部化带的本构关系软化段曲线存在拐点,则系统发生应力跌落现象,否则发生脆性破坏.基于模型理论,证明Ⅱ类岩石的破坏是不稳定的或是自持续的,以及常应变率下伺服式加载系统不能得到Ⅱ类岩石软化段曲线的试验事实.通过对模型中力学参数的对比研究表明,岩石变形破坏不但在软化段具有尺寸效应和Ⅱ类变形行为,而且硬化段也存在尺寸效应,表现出峰值对应的应变随着试件的增长而变小的规律.

危岩耦合参数研究2642-2649

摘要：目前,对危岩稳定性计算参数的选取仅仅从力学角度考虑,一般是通过大量试验及等效公式计算得出的.危岩主控结构面的强度参数,对危岩稳定起着至关重要的作用,在分析危岩稳定性影响因素的基础上,结合影响力学参数的环境因素,采用人工神经网络对危岩稳定性计算力学参数进行综合选取,得到危岩耦合参数的弱化系数,对危岩主控结构面强度参数进行合理折减,并以万州区首立山危岩为实例进行验算,通过与等效法计算结果的比较,发现两者较为接近,证实该方法的可靠性.

滑坡耦合效应及耦合参数研究2650-2655

摘要：通过对滑坡形成的环境因素进行分析,诠释五大类环境因素中内在的耦合效应,并确定滑坡的耦合参数.运用改进的3层BP神经网络系统并结合MATLAB语言编程来实现耦合参数的量化,并在具体的工程实例中得到验证,对我国西南地区滑坡的研究有一定的参考价值.

南京栖霞山矿巷道支护设计研究2656-2662

摘要：通过有限元计算,分析南京栖霞山矿巷道的稳定性以及巷道在不同的支护条件下的应力场和塑性区情况,得出不同埋深时主巷道和穿脉巷道较为合理的支护方式.对于主巷道和穿脉巷道中的矿岩巷道,采用喷射混凝土进行支护,支护后应力发生重分布,围岩中的应力集中明显减少并转移到混凝土喷层上.此外,部分围岩破碎、地下水较发育处应进行喷锚支护,而对于穿脉巷道的高丽山砂岩巷道,也需采用喷锚支护,部分巷道还应提前进行注浆加固.

含软弱夹层岩体边坡的突变模式分析2663-2669

摘要：针对含软弱夹层岩体边坡失稳问题,考虑软弱夹层的应变弱化特性,运用突变理论方法,建立燕尾型突变模型.基于建立的突变模式,对含一层软弱夹层的岩体边坡定量分析滑坡演化过程中的突跳特性;对于含多层软弱夹层的岩体边坡,通过对燕尾突变模型得到的平衡曲面方程进行分析可知,其势函数最多可有4个极值点,3个控制变量的不同取值使系统处于不同的分叉点集区域,其势函数极值点的个数不同,形式也不同,相应地,系统也呈现出不同的性质,于是根据势函数极值点个数的不同,定性分析随着控制参量的变化,边坡失稳中突跳的可能性.

边坡防护工程中植物根系的加固机制与能力分析2670-2674

摘要：植物根系在岩土介质中受力的复杂性和多变性,使得确定其加固能力十分困难.根据植被护坡作用机制和应力、应变模式分析,建立加固作用力学模型,导出植物根系的抗滑力一般计算式,并推导植物根系加固能力的计算式.

自然灾害链及其断链减灾模式分析2675-2681

摘要：基于系统观点在数学层次上对客观存在的自然灾害链给予定义,并针对灾害链系统结构模式对其性质进行研究.对于灾害链系统,其外部表现出来的破坏行为,是由系统自身状态和系统所处的周边环境共同决定的.从灾害链系统的内部状态及其外部环境的输入出发,讨论断链减灾模式.指出外部环境输入乃灾害及灾害链演化过程中的源头因素,链中灾害要素之间的相互关联关系是链得以延续的必要条件.最后,以土地沙漠化灾害链为例,指出不合理耕作、开采地下水、砍伐树木、过度放牧及日益恶化的生态环境是形成土地沙漠化灾害链的源头因素,针对这些源头因素并根据所建立的灾害链系统模式对沙漠化灾害链的断链减灾进行定性分析.

基于岩崩动力作用下的斜坡稳定性研究2682-2686

摘要：基于多刚体运动学理论,从功能转化原理和动量定理出发,分析斜坡体在岩崩动力冲击作用下的稳定性,研究崩滑灾害链串发的极限阈值条件(岩体质心下落倾角与有效落矩),建立成链计算理论.以重庆市李子坝-化龙桥危岩-斜坡系统为例,对该计算理论的正确性进行验证;并将其与传统的小变形计算理论进行对比,结果表明,该计算理论能较好地反映崩滑灾害链的实际情况,且具有较高的计算精度,可为定量研究崩滑灾害链的串发机制提供借鉴和参考.

重庆-贵州高速公路向家坡滑坡稳定性分析及防治对策研究2687-2693

摘要：重庆-贵州高速公路向家坡滑坡为一路堑边坡,由于开挖、降雨及地下水等重要因素的影响,经治理后边坡仍然在缓慢变形之中,目前仍处于欠稳定状态,滑坡随时有继续滑动破坏的可能,一旦失稳,直接危及公路及立交桥正常营运,可能造成不可估量的损失.因此,对其进行稳定性分析及防治对策研究显得尤为重要.通过对该滑坡的工程地质条件、形态分布特征分析其形成机制及稳定状况,并提出建议防治措施.此成果为该滑坡的有效防治提供了重要依据,同时为公路边坡的后续研究提供有价值的参考.

范数灰色理论在三峡库区危岩形成影响因子综合评价中的应用2694-2699

摘要：危岩的形成是多因子异变耦合的结果.地形地貌、地质构造、地层岩性等是形成危岩的内因,而水体因素、风化作用、地震、植被和不合理的人类活动等是形成危岩外因.将范数灰色理论用于分析危岩形成的影响因子,即引进关联系数列的2个范数近距和远距,对危岩的影响因素进行量化分析,获取其影响因子关联度和权重系数,进而较直观地反映各影响因子对危岩形成的影响程度.以三峡库区万州太白岩危岩为例,进行范数灰关联度计算,结果显示,万州太白岩危岩形成的主控因子为危岩主控结构面,其次为地下水,而危岩体基座前缘斜坡倾向、危岩体临空面倾角、危岩体出露高度以及风化程度等也对危岩形成和失稳产生较大影响,研究成果对于正确认识三峡库区的危岩灾害具有一定的指导意义.

深埋巷道的选型分析2700-2706

摘要：深部岩体的力学特性不同于浅部岩体的力学特性,深埋巷道的结构形式是否合理对结构的承载能力和经济效果有很大影响.运用有限元方法,对五心拱、三心拱、1/2圆拱、圆拱、1/3圆拱和1/4圆拱模型的深埋单轨和双轨巷道在不同应力情况下进行数值计算,分析巷道周围的应力场和塑性区.计算结果表明,单轨巷道宜采用1/4圆拱模型,双轨巷道宜采用1/4圆拱或三心拱模型.

滑坡灾害过程耦合机制与方法研究2707-2712

摘要：在三峡库区,沿江公路、城镇基础设施等所在区段,往往也是库岸再造、滑坡灾害多发地段.在基础设施修建过程中,有土石方开挖和填筑过程,期间还可能有不利的降雨过程、库水位浸泡过程、库水位降落过程、滑坡前缘冲蚀与淘蚀过程等等,这些过程耦合作用对滑坡稳定性有何影响,是滑坡工程评价和治理的关键.提出滑坡稳定性过程耦合机制及方法的新观念,并通过算例分析发现,对滑坡稳定性而言,水体入渗、前缘开挖、后缘填筑过程,均会降低滑坡稳定性.一般而言,水体入渗过程造成的滑带土抗剪强度参数衰减影响最显著,出现不利过程耦合时,对滑坡稳定性有灾难性影响.由于存在过程耦合作用的效果问题,因而在建设过程中应采取合理的施工步骤.

动水及桩-土-结构相互作用对跨江大桥稳定性的地震影响分析2713-2718

摘要：为了得到更为符合实际情况的跨江大桥动力稳定性的地震反应分析,在桥梁抗震研究中必须综合考虑动水及桩-土-结构的相互作用.基于此,根据Poisson方程,利用Trefftz函数和微波理论建立求解地震中桥墩表面动水压力的计算方程;由线性化的Morison公式,给出计算地震中动水能量对桩体的波浪推力方程;同时,引入改进的Penzien模型,对桩-土-结构的地震效应进行分析.采用该方法对国内某跨江大桥进行动力反应时程分析,计算结果显示,该方法简单有效,且具有较高的计算精度.