含軟弱夾層土樣變形破壞過程細(xì)觀數(shù)值模擬及分析

含軟弱夾層巖石材料的損傷破壞過程——對含軟弱夾層的巖石材料損傷破壞過程進(jìn)行了試驗(yàn)觀測和計(jì)算模擬研究。試驗(yàn)所用巖石材料為房山大理巖，平板狀試件中心預(yù)制的割縫用較大理巖軟弱的水泥砂漿充填。對試件受單軸壓縮過程中，巖石材料和充填水泥沙漿中微裂紋的萌...

土質(zhì)邊坡破壞過程的數(shù)值模擬分析——利用基于離心試驗(yàn)原理的rfpa離心加載法對土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行了數(shù)值模擬，無需假定破壞面的位置和形狀，就可以直觀地得到坡體的滑移破壞面，同時(shí)求得相應(yīng)的安全系數(shù)。通過對支護(hù)前后邊坡的破裂模式、安全系數(shù)的比較，表明...

采用顆粒流軟件pfc2d從細(xì)觀上對側(cè)限壓縮下的非均勻花崗巖巖樣進(jìn)行了聲發(fā)射(ae)時(shí)空特征研究.結(jié)果表明,隨著圍壓的增加,巖樣破壞的峰值荷載提高,破壞形式由突發(fā)失穩(wěn)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闈u進(jìn)式破壞.巖樣聲發(fā)射的峰值出現(xiàn)時(shí)間和巖樣的峰值破壞不同步,存在一定的滯后,大約出現(xiàn)在峰后90%峰值荷載處.在巖樣破壞前均存在聲發(fā)射的相對平靜期,圍壓的大小不僅對聲發(fā)射的時(shí)序特征有顯著影響,而且聲發(fā)射相對平靜期也隨著圍壓的增加而延長.通過對應(yīng)變能的追蹤,發(fā)現(xiàn)在聲發(fā)射相對平靜期存在應(yīng)變能被吸收的現(xiàn)象,驗(yàn)證了在巖石破壞過程中存在損傷愈合過程.

筆者利用蒙特卡羅方法隨機(jī)生成混凝土的骨料分布,以模擬混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu);利用非線性有限元方法從細(xì)觀層次上對混凝土試件的斷裂過程進(jìn)行數(shù)值分析,采用3種不同骨料分布的混凝土試件分別研究了混凝土試件在單軸受拉和單軸受壓時(shí)的破壞機(jī)理。研究結(jié)果表明:混凝土的斷裂主要發(fā)生在骨料與砂漿的粘結(jié)面上;試件在單軸受拉時(shí)的裂紋沿垂直于最大拉應(yīng)力的方向擴(kuò)展;而試件在單軸受壓時(shí)的裂紋沿平行于最大壓應(yīng)力的方向擴(kuò)展;數(shù)值研究還發(fā)現(xiàn):裂縫的擴(kuò)展方式不是直線和連續(xù)的,而是彎曲的,還出現(xiàn)裂紋交錯(cuò)分叉以及所謂的裂縫面橋現(xiàn)象。

應(yīng)用離散元數(shù)值模擬過程分析方法，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際現(xiàn)象和相似材料模擬的試驗(yàn)結(jié)果，對巷道圍巖的變形破壞機(jī)制進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，層狀巖石頂板主要是受水平壓應(yīng)力作用產(chǎn)生離層、彎曲破壞，而不是直接受垂直壓力作用以承載梁的形式破壞，進(jìn)而說明組合梁理論不適合作為這類頂板的錨桿支護(hù)原理

非均勻土體受壓破壞數(shù)值模擬——根據(jù)土體顆粒大小的非均勻性，將顆粒之間的接觸關(guān)系視為符合庫侖條件，采用顆粒狀離散元對恒速加栽條件下土體的崩塌破壞過程及其力場、速度場的演化規(guī)律進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明，土體內(nèi)因顆粒間分離而形成的宏觀裂縫帶是破壞坍塌的...

砂土的漸進(jìn)破壞及其數(shù)值模擬——緊密砂土在排水剪切過程中由于材料的應(yīng)變軟化特性，會(huì)出現(xiàn)變形局部化并伴隨剪切帶的產(chǎn)生。對此類問題進(jìn)行數(shù)值模擬時(shí)會(huì)遇到很多困難，比如如何模擬緊砂的應(yīng)變軟化特性，如何處理有限元數(shù)值分析過程中剛度矩陣的非正定導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果...

采用數(shù)值流形方法對巖質(zhì)邊坡的變形破壞過程進(jìn)行了模擬。與擴(kuò)展有限元xfem不同的是,數(shù)值流形方法通過不連續(xù)面切割數(shù)學(xué)覆蓋后所生成相互獨(dú)立的物理覆蓋來形成流形單元。為了模擬巖體材料連續(xù)-非線性破壞時(shí)的過渡過程,本次引入粘結(jié)裂紋擴(kuò)展計(jì)算模型以及帶抗拉強(qiáng)度的mohr-coloumb準(zhǔn)則判斷巖體因剪切破壞而發(fā)生的起裂與擴(kuò)展。最后以西南地區(qū)某水電站高邊坡的漸進(jìn)破壞過程為例進(jìn)行了數(shù)值模擬,研究了裂紋擴(kuò)展對于巖體穩(wěn)定性的影響,并給出了相應(yīng)的工程處理措施。

巖石類非均質(zhì)脆性材料破壞過程的數(shù)值模擬——用梁一顆粒模型bpm模擬了巖石的破壞過程。梁一顆粒模型是在離散單元法基礎(chǔ)上，結(jié)合有限單元法提出的用于模擬巖石類材料破壞過程的數(shù)值模型。在模型中，采用3種類型梁單元隨機(jī)分布來模擬巖石類材料力學(xué)參數(shù)的空間變...

循環(huán)荷載下砂土變形的細(xì)觀數(shù)值模擬ⅱ：密砂試驗(yàn)結(jié)果——采用顆粒流理論模擬了不同排水條件下密砂的雙軸試驗(yàn)，通過開發(fā)的細(xì)觀組構(gòu)統(tǒng)計(jì)程序記錄加載不同時(shí)刻試樣的細(xì)觀組構(gòu)演化，研究了循環(huán)荷載作用下密砂變形過程中細(xì)觀配位數(shù)、接觸方向、粒間接觸力等的演化規(guī)律...

循環(huán)荷載下砂土變形的細(xì)觀數(shù)值模擬?。核缮霸囼?yàn)結(jié)果——采用顆粒流方法模擬不同排水條件下砂土的雙軸試驗(yàn)，研究了循環(huán)荷載作用下松砂漸進(jìn)破壞過程中配位數(shù)、接觸方向、粒間接觸力的演化規(guī)律，應(yīng)用表征上述量的組構(gòu)參數(shù)研究了砂土的誘發(fā)各向異性，探討了飽和砂土...

在對瀝青路面心樣進(jìn)行軸向壓縮疲勞試驗(yàn)時(shí),結(jié)合ct掃描技術(shù)拍攝了不同疲勞階段下瀝青混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)圖像,利用細(xì)觀力學(xué)及斷裂力學(xué)方法建立了一細(xì)觀模型,運(yùn)用有限元程序?qū)υ嚰暮暧^裂紋形成這一復(fù)雜過程進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明,該模型能有效模擬材料的損傷演化過程,在有限的實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上,運(yùn)用細(xì)觀力學(xué)方法數(shù)值模擬瀝青混凝土的力學(xué)性能是可行的,以彌補(bǔ)試驗(yàn)的不足。

為了解爆炸沖擊波對隧道結(jié)構(gòu)的破壞效應(yīng)[1],采用ale算法對不同藥量tnt爆炸對結(jié)構(gòu)的應(yīng)力進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,隨著藥量的增加,結(jié)構(gòu)受到的應(yīng)力越來越大,最不利位置位于結(jié)構(gòu)的底板。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***

第30卷增刊巖土力學(xué)vol.30supp. 2009年8月rockandsoilmechanicsaug.2009 收稿日期：2009-05-21 第一作者簡介：李新平，男，1963年生，博士，教授，主要從事巖土工程、爆破工程方面的教學(xué)與研究工作。email：xinpingli@whut.edu.cn 文章編號：1000－7598－(2009)增1―0005―05 鋼管爆炸破壞的數(shù)值模擬分析與試驗(yàn)研究 李新平1，代翼飛1，劉金煥2，曾明3，劉立勝1，張開廣3 （1.武漢理工大學(xué)道路橋梁與結(jié)構(gòu)工程湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢430070；2.大渡河流域水電開發(fā)有限公司，成都610016； 3.葛洲壩集團(tuán)公司三峽工程施工指揮部，宜昌443134） 摘要：在三峽工程二期下游圍堰拆除爆破中，其難點(diǎn)問題為混凝土防滲墻的一次

平面應(yīng)變壓縮巖樣側(cè)向變形特征數(shù)值模擬——在平面應(yīng)變壓縮條件下，采用拉格朗日元法對巖樣的應(yīng)變局部化啟動(dòng)、傳播、形成及側(cè)向位移特征進(jìn)行了數(shù)值模擬。在數(shù)值計(jì)算中，采用了莫爾—庫侖剪破壞與拉破壞復(fù)合的破壞準(zhǔn)則，峰后巖石的本構(gòu)關(guān)系為線性應(yīng)變軟化。研究發(fā)...

邊坡破壞后的運(yùn)動(dòng)過程及運(yùn)動(dòng)距離預(yù)測可以為災(zāi)害危險(xiǎn)性區(qū)劃、風(fēng)險(xiǎn)評估等提供定量分析依據(jù),可以為災(zāi)后重建規(guī)劃以及地震區(qū)工程建設(shè)提供指導(dǎo)。節(jié)理巖質(zhì)邊坡的破壞和其后的運(yùn)動(dòng)過程非常復(fù)雜,沒有理論方法可以對這一過程進(jìn)行合理的描述,而數(shù)值模擬方法是研究這一問題的有效途徑。采用顆粒流程序pfc2d對節(jié)理巖質(zhì)邊坡的破壞和運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行了研究,分析了關(guān)鍵參數(shù)對結(jié)果的影響,得出了破壞后的堆積形狀和最終的運(yùn)動(dòng)距離。研究結(jié)果表明,顆粒流程序不但可以描述巖石等連續(xù)介質(zhì),而且可以描述節(jié)理巖體以及碎屑等不連續(xù)介質(zhì),是研究巖質(zhì)邊坡破壞運(yùn)動(dòng)的有效方法。

低地應(yīng)力區(qū)地下洞室圍巖變形破壞有限元數(shù)值模擬研究——低地應(yīng)力狀態(tài)對相關(guān)工程巖體變形破壞和穩(wěn)定性有重要影響，以西安市黑河水利地下工程泄洪洞為例，采用彈塑性二維有限元法通過對低地應(yīng)力區(qū)地下洞室開挖后圍巖變形破壞進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。模擬結(jié)果表明：...

甬臺溫復(fù)線k30+620邊坡拓寬工程開挖坡腳將使坡體內(nèi)軟弱夾層出露坡面,上部巖體臨空,對邊坡穩(wěn)定性極為不利.該文章利用巖土通用有限元軟件plaxis建立計(jì)算模型,用界面單元模擬軟弱夾層,分析上述工況下邊坡的變形和穩(wěn)定性,并確定合適的施工方案.此外對不同軟弱夾層傾角對邊坡穩(wěn)定性的影響進(jìn)行了分析.通過數(shù)值計(jì)算分析得到以下結(jié)論:plaxis界面單元可以較好的模擬巖質(zhì)邊坡中的軟弱夾層;軟弱夾層是影響邊坡穩(wěn)定的控制性因素,當(dāng)開挖邊坡會(huì)使軟弱夾層出露時(shí),應(yīng)采取先加固后開挖的施工方案;當(dāng)上部巖體發(fā)生位移時(shí),滑動(dòng)面基本沿軟弱夾層展開;軟弱夾層傾角對邊坡的穩(wěn)定性有重要影響,邊坡軟弱夾層傾角由50°減小到30°,安全系數(shù)的變化是一個(gè)先減小后略有提高的過程;抗滑樁對含軟弱夾層的邊坡有良好的加固效果,當(dāng)坡體軟弱夾層傾角較小時(shí),應(yīng)先通過數(shù)值模擬確定樁徑、樁間距等來選擇合適的抗滑樁設(shè)計(jì)方案.

含瓦斯煤巖破裂過程流固耦合數(shù)值模擬——根據(jù)煤巖體介質(zhì)變形與瓦斯?jié)B流的基本理論，考慮到煤巖介質(zhì)材料力學(xué)性質(zhì)的非均勻性特點(diǎn)以及煤巖介質(zhì)變形破裂過程中透氣-l生的非線性變化特性以及煤巖體變形破裂過程中瓦斯?jié)B流與煤巖體變形間的耦合作用，在巖石破裂過程...

層狀巖石邊坡的傾倒破壞是巖石邊坡失穩(wěn)破壞的主要形式之一。本文利用數(shù)值流形方法對一層狀巖石邊坡的傾倒破壞過程進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果表明:在不考慮塊體間粘結(jié)力的情況下,塊體間的摩擦角決定著巖石邊坡的穩(wěn)定性。隨著摩擦角的增加,塊體間的摩擦系數(shù)增大,巖石邊坡的穩(wěn)定性增強(qiáng),并出現(xiàn)相應(yīng)的滑動(dòng)區(qū)、傾倒區(qū)和穩(wěn)定區(qū)。模擬結(jié)果與相應(yīng)的理論預(yù)測結(jié)果相吻合。

循環(huán)加荷條件下飽和砂土液化細(xì)觀數(shù)值模擬——利用離散單元法中的二維顆粒流方法(particleflowcodein2-dimension，pfc2。)，通過對雙軸數(shù)值試樣施加循環(huán)等幅應(yīng)變且控制加荷過程中試樣體積(面積)不變的方法，模擬了循環(huán)加荷條件下飽和砂土的液化特性。在得到...