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岩土力学 2007年第11期杂志 文档列表

正交各向异性岩体孔径变形法的二维地应力分析方法改进2249-2253

摘要：根据正交各项异性材料的弹性理论，推导出偏轴坐标系下的三维、二维本构方程；利用应力变分法对钻孔周围的应力分布作出修正，进一步得出孔壁径向位移的计算公式。结合孔径变形法测量地应力的特点，建立正交各向异性岩体地应力的分析理论，通过一典型工程与传统的各向同性理论进行了对比。

弹塑性固体中间断位移的刚性进化2254-2258

摘要：基于位移间断条件和间断位移刚性进化的单自由度动力系统，建立了一个弹塑性固体中间断位移的刚性进化分析模型，用于探讨岩土材料位移间断破坏的力学机制。首先，应用材料的强度理论，得到了弹塑性固体的位移间断条件。当位移间断出现后，完整固体分裂为两个部分，其中可滑移体部分可视作一个刚体，位移间断的进化依赖于间断面（界面）的刚度、界面与率和状态相关的摩擦律、动力输入等组成的一个单自由度系统。最后，给出了一个简单的摩擦型固体例子阐明模型的具体应用，重点说明了静、动转化过程和凝聚力丧失的进化输入。

地基渐进破坏及极限承载力的Cosserat连续体有限元分析2259-2264

摘要：利用Cosserat连续体理论和所发展的有限元数值方法，模拟了地基由应变软化引起的以应变局部化为特征的渐进破坏过程，并从等价塑性应变的发展变化，阐述了渐进破坏过程对所能发挥的极限承载能力的影响。结果表明，Cosserat连续体模型能有效地模拟由应变软化引起以应变局部化为特征的渐进破坏现象，对地基等土工结构物有必要进行渐进破坏分析。同时指出，在求解软化型土体地基的极限承载力时，如果仍按传统的极限平衡或极限分析理论进行分析，可能得出偏于危险的结果。

黏弹性三维层状系统的动力谱单元的研究2265-2270

摘要：将黏弹性材料的应力-应变关系和三维谱单元耦合起来，解决三维黏弹性层状体系受冲击荷载的动力问题。此算法将4参量Burgers微分型本构黏弹性模型，方便地代入谱单元在频率内的波动解，再通过快速傅立叶变换得到时域内三维层状黏弹性体系的瞬态响应分析的结果。以3层路面体系为例，用此算法对其进行了脉冲荷载下的动力响应分析，与有限元的计算结果进行对比，二者吻合良好，同时又对弹性和黏弹性多种路面模型进行了动力分析和对比。

高地应力下硬岩的本构模型研究2271-2278

摘要：传统的本构模型在模拟高地应力下硬岩破坏的范围和深度方面并不理想。针对高应力下的拉西瓦花岗岩，通过真三轴压缩试验模拟了开挖时应力路径的演化。在摩尔-库仑强度准则、格里菲斯强度准则、德鲁克-普拉格准则、双剪统一强度理论和霍克-布朗强度准则的基础上，考虑十二面单元体主剪面上主剪应力、正应力和静水压力的共同作用，提出了一个有关高应力下硬岩的三剪强度准则。根据试验结果，利用遗传算法全局寻优的功能，搜索出了三剪强度准则的参数。预测样本和与摩尔一库仑强度准则、德鲁克-普拉格准则、双剪统-强度理论的比较表明，该三剪强度准则与试验结果吻合，适用于高地应力下的硬岩。根据试验得到的应力-应变关系曲线，建立了基于三剪强度准则和应变软化的弹-脆-塑性本构模型，并用FLAC^3D提供的基于C^＋＋的用户自定义模型工具UDM，创建了用户自定义模型的动态链接库，嵌入了FLAC^3D软件。采用遗传算法-FLAC方法，搜索得到了基于岩石试样和岩体的本构模型参数。计算结果与实测情况吻合，表明建立的本构模型适用于高地应力下的硬岩，为高地应力下硬岩地下工程的安全性和稳定性分析奠定了基础。

黄河流域综合规划修编任务书通过水利部审查2278-2278

摘要：《黄河流域综合规划任务书》顺利通过水利部审查，标志着为期三年的黄河流域综合规划修编工作正式进入实施阶段。

高温周期变化与高围压作用下大理岩力学特性试验研究2279-2283

摘要：为了探讨温度周期变化与高围压对大理岩变形、强度特性及破坏断裂损伤劣化的影响，采用MTS815．03电液伺服刚性岩石试验系统，选取四川凉山雅砻江大河湾锦屏二级水电站引水隧洞围岩大理岩试样分别进行不同温度变化（100～600℃），周期次数为8次。进行高围压（60MPa）作用下全应力应变过程三轴压缩与单轴压缩对比试验，系统分析比较了温度循环与高围压作用对大理岩应力-应变关系曲线、峰值应力、残余应力，峰值应变、残余应变以及弹性模量等的影响。试验结果表明，大理岩随着温度升高，峰值强度、残余强度、弹性模量下降，峰值应变和残余应变随之增大：在同一温度下，随着循环次数增加，其弹性模量、峰值强度、残余强度降低，温度越高，降低越明显：多次循环后，岩石的脆性变大，应力-应变曲线峰后段不再平滑，残余应变变小，其研究成果为锦屏二级水电站引水隧洞围岩稳定性分析提供理论依据。

考虑结构性影响的原状黄土本构关系2284-2290

摘要：将三轴应力条件下同一应变的原状黄土主应力差与扰动饱和黄土主应力差之比定义了一个定量化结构性参数mε，它综合反映了土的排列和胶结特征所表现出的综合结构势。结构性参数的变化量与轴应变关系可以用双曲线来拟合，由此所得到的结构性参数表达式可以反映围压、湿度、密度、应力和应变对结构性的影响。结构性参数对不同含水率下原状黄土的应力．应变曲线有很好的归-化作用，归-化后的结构性应力-应变曲线可用符合邓肯-张模型的扰动饱和土应力-应变关系来描述。在扰动饱和土本构关系中引入结构性参数所得到的原状黄土本构关系能够考虑原状黄土结构性的影响，且可以描述软化型和硬化型的应力一应变关系，计算结果与试验结果之间吻合较好。

初始偏应力作用对萧山软黏土动弹模量与阻尼影响试验研究2291-2296

摘要：通过对萧山正常固结饱和软黏土进行应力控制的循环三轴试验，着重研究了初始偏应力对动弹模量（土动剪模量）及阻尼比的影响。试验结果表明，在相同的动应变水平下，随着初始偏应力的增加，土体动模量Ed、Ekmax以及Ed/Edmax与阻尼比D都有较大幅度的增加。在试验的基础上，通过指数函数建立了反映动模量Ed、Edmax以及Ed/Edmax与动应变之间关系的经验公式。同时，采用指数函数建立了阻尼比D与Ed/Edmax关系表达式来间接模拟初始偏应力作用下阻尼比的变化规律。与以往的二次函数曲线相比，得到了更为精确的结果。

基于细观分析的黏土本构模型2297-2302

摘要：根据黏性土在固结排水条件下的加、卸载变形特征，分析了孔隙水，固体骨架在不同变形阶段的力学响应行为，按照细观力学分析中的自洽方法，建立了在固结排水条件下的黏土损伤本构模型。模型中考虑了孔隙水和固体骨架在加、卸载阶段的不同特性，认为在损伤阶段整体剪切模量的降低是由固体骨架颗粒接触面滑移而引起，与骨架中滑动相的体积百分比和滑动相的剪切模量有关，并给出了求解整体变形模量的解析方法，最后将模型预测与不同初始固结压力，不同应力路径的排水试验结果作了比较，证明该模型是合理的。

Karhunen-Loeve展开在土性各向异性随机场模拟中的应用研究2303-2308

摘要：研究了Karhunen—Loeve（简称KL）展开在土性参数随机场模拟中的应用，分析了KL展开的特点，针对不规则区域和任意类型协方差函数提出了积分方程的Galerkin数值解法，模拟了土壤渗透系数各向异性随机场。分析结果表明：较低阶Karhunen—Loeve展开能够较好描述随机场的空间结构，与转动带法相比，KL展开法在模拟随机场的各向异性特性方面更具优势；与谱展开法相比，KL展开法具有更优的收敛性。

首届岩土工程国际前沿论坛在京举行2308-2308

摘要：为了增进国内外岩土工程界的相互了解，促进科技交流与合作，首届岩土工程国际前沿论坛近日在京举行。

边坡稳定有限元分析中的三个问题2309-2313

摘要：对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发，提出了自动搜索安全系数的边坡稳定有限元分析模型。在此基础上进行大量变动参数研究，探讨了迭代不收敛、塑性区贯通及等效塑性应变贯通等3种边坡失稳判据的内在联系与适用性，其中迭代不收敛判据易于自动搜索的编程实现，且较少依赖研究者的经验。大多数情况下单元阶次不影响安全系数的确定，但一阶单元有时可能高估安全系数，建议采用二阶单元。基于更新拉格朗日格式实施边坡稳定大变形有限元分析，结果表明迭代不收敛准则不适用于大变形分析。

改进的杆系有限元在预应力锚杆柔性支护法中应用2314-2318

摘要：现在基坑设计中常用的杆系有限元计算方法是基于桩墙和锚杆联合支护的，不适用于预应力锚杆柔性支护。根据预应力锚杆柔性支护法的施工特点，改进了杆系有限元计算模型，提出柔性支护的开挖荷载计算方法，使之可以适用于预应力锚杆柔性支护法。编制了相应的计算程序，最后对一个实际工程进行计算分析，结果表明，用改进后的杆系有限元方法可以计算出预应力锚杆柔性支护的基坑水平位移、锚杆轴力，计算值与实测值较为吻合。

锚索桩的主动支护作用及桩身初始内力分析2319-2324

摘要：预应力锚索桩在桩身施工完毕且锚索施加了初始预应力时，因滑坡推力未及作用于桩上，初始预应力即刻对受荷段桩背的岩土体产生迎滑动方向反推的一种主动支护效应，同时使桩身产生初始内力。基于受荷段桩背岩土水平反力模数为常数的单向Winkler弹性地基梁模型，以及嵌入段桩周岩土水平反力双参数模式的Winkler弹性地基梁模型，以受荷段桩身挠曲线的有限差分式与嵌入段挠曲线的解析通解改进式在滑面处的协调条件联立，推导了锚索初始预应力所产生主动支护效果的半解析定量计算和桩身初始内力求解方法，该方法有助于建立应急抢险或施工期，锚索桩工程对滑坡稳定性及时作用的评估。

玻璃钢螺旋锚的设计和试制2325-2328

摘要：试制了一种新型玻璃钢螺旋锚，该种螺旋锚采用渐开不等径螺旋叶片，能逐渐排开土层中的碎砾，对土层的扰动较小。采用强质比很高的玻璃钢代替金属制成的锚杆具有一定的柔韧性，不易腐蚀，能延长使用寿命。还给出锚的结构和设计以及锚杆的拉伸和蠕变特性，并详细描述了下锚的工具和方法。

刚性桩复合地基水平承载力特性2329-2332

摘要：利用三维非线性弹性有限元方法，研究了刚性桩复合地基在不同垂直荷载作用下的水平承载力特性，分析了不同褥垫层厚度及其地基土的性质对复合地基水平受力特性的影响，得出了水平荷载作用下桩身弯矩和挠度的分布规律。研究表明，垂直荷载的大小改变了复合地基水平荷载作用下的破坏模式，直接影响着其水平承载力：适当的垫层厚度可降低桩所分担的水平荷载，有利于桩身的安全。

不同固结压力下聚苯乙烯轻质混合土渗透特性试验研究2333-2336

摘要：通过室内渗透试验，对聚苯乙烯轻质混合土的渗透特性进行了研究，重点对龄期、水泥掺入比及EPS（聚苯乙烯轻质混合土）含量等主要影响因素进行了分析。采用常规三轴仪，进行了不同固结压力下的渗透试验，模拟土体在真实受力状态下渗透系数的变化。结果表明，渗透系数随水泥掺入比、龄期、固结压力的增大及EPS含量的降低而降低，近似为乘幂函数关系，但其降低的幅度因配比及龄期不同而异。