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2011年06月21日

【期刊论文】水下岩质边坡稳定性的模型试验研究

沈明荣, 姜海西, 程石, 肖汝诚

岩石力学与工程学报,2009,30(7):1993-1999,-0001,():

摘要

随着三峡水利建设工程的进行,许多原本位于水面以上且已趋于稳定的人工或自然质边坡将被淹没,导致边坡稳定性降低,而水的压力、冲击、渗流和侵蚀等综合作用,给下岩质边坡的稳定性带来大量的不确定性。基于已有的水下土质边坡稳定性试验和水平岩质边坡有限元分析,进行水下岩质边坡模型试验研究,探讨在水位升降水过程中和流浪作用下水下岩质边坡的稳定性和破坏机制。将结构面为30°和50°的两种岩质边坡模型布置在人工水槽中,采用波流系统进行水位升降水波浪冲击试验,量测岩质边坡的应力变化。能过分析边坡各测点应力变化,得出了一些有意义的结论:(1)把边坡前部岩体划分成3个区域,每个区域内应力变化规律相同;(2)水下岩质边坡坡脚处应力集中最大,破坏始于坡脚,并由此产生的塑性区沿结构面逐渐同坡顶发展,这与一般边坡从坡顶逐渐向下发展的开裂破坏形式完全不同;(3)波浪对水下岩质边坡结构面的影响,将随其倾角的变小而减弱。

关键词: 水下岩质边坡, 水槽, 波浪冲击, 模型试验, 稳定性分析

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2011年06月21日

【期刊论文】连拱隧道动态施工模型试验与三维数值仿真模拟研究

沈明荣, 刘涛, 陶履彬, 何之民, 袁勇

岩石力学与工程学报,2006,25(9):1802-1808,-0001,():

摘要

连拱隧道作为公路隧道新的结构型式,理论上还不成熟。以云南省元磨高速公路的一座连拱隧道作为工程背景,按弹性阶段相似原则进行连拱隧道室内模型试验,模拟连拱隧道的施工工况,采用压力盒、数码摄像沉降板等仪器量测施工过程中隧道围岩应力和位移分布,采用三维连续介质快速拉格朗日元模拟连拱隧道的施工工况,得出施工过程中隧道围岩位移、应力和塑性区分布规律,其结果与模型试验所得结果基本一致。

关键词: 隧道工程, 连拱隧道, 三维地质力学模型试验, 开挖, 图像分析

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2011年06月21日

【期刊论文】偏压连拱隧道围岩稳定性模型试验与数值分析

沈明荣, 刘涛, 袁勇

同济大学学报,2008,36(4):460-465,-0001,():

摘要

按弹性阶段相似原则进行偏压条件下连拱隧道的室内模型试验,模拟连拱隧道的施工工况,研究Ⅲ级围岩地质条件下,偏压连拱隧道开挖的可行性. 采用压力盒、数码相机、沉降板等仪器量测试验过程中隧道围岩应力和位移分布。应用三统合连续介质快速拉格朗日元对偏压条件下连拱隧道的围岩稳定性进行了分析,掌连拱隧道开挖时围岩的整体力学性质、变形趋势以及稳定性特点。物理模型所得结果与数值模拟所得结果进行对比分析,结果表明偏压条件下连拱隧道施工过程中,隧道左右洞室拱顶存在较大的差异沉降;成品油拱顶及左洞脚围岩是隧道最为薄弱的地方;中墙作为连拱隧道的关键结构,堕胎了较大的外部荷载,除其本身要达到强度及稳定性要求外,墙顶及墙底围岩易发生塑性屈服;偏压对隧道拱顶的影响最明显,侧墙次之,对拱底影响较小以及隧道围岩不稳定区域和围岩的松动范围与对称荷载情况存在明显差异。

关键词: 连拱隧道, 偏压, 地质力学模型试验, 拉格朗日元, 图像分析

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2011年06月21日

【期刊论文】连拱隧道模型试验中的量测方法应用研究

沈明荣, 刘涛, 袁勇, 李元海

中国铁道科学,2007,28(2):44-49,-0001,():

摘要

为准确采集地质力学模型试验中的试验数据,以连拱隧道的模型试验为例,研究采用压力盒、数码图像分析系统、自制沉降板等仪器以及基于图像相关分析的模型试验变开场量测方法。进行应力、应变及变形场的量测。通过对量测结果的分析对比表明,数码图像分析量测技术应用于岩土工程的模型试验,所测变形场规律性好,与试验过程中各种现象拟合好,与对应点沉降板的测量结果很接近,并且与传统方法相比,量测变形场范围广,对模型试验本身基本无扰动和影响;在一定变形范围内,模型试验无需布设任何实际量测标点或描画网格,直接利用数码图像分析方法,是一种简便有效且经济实用的变形场非接触量测方法。多种量测方法的应用实现了真正意义上的连拱隧道三维地质力学模型试验应力及变形场的量测,取得了令人满意的效果。

关键词: 地质力学模型试验, 变形量测, 数码图像分析, 连拱隧道

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2011年06月21日

【期刊论文】规则齿形结构面的蠕变特性试验研究*

沈明荣, 朱根桥

岩石力学与工程学报,2004,23(2):223-226,-0001,():

摘要

通过规则齿形结构面在双轴应力条件下的蠕变试验,对规则齿形结构面剪切蠕变特性进行了深入的研究,分析了规则齿形结构面蠕变的基本规律。在分析对比的基础上选取Burgers模型作为研究的重点来反映岩体的蠕变特性,通过数值分析计算出模型参数,模型曲线和试验数据得到了很好的拟合。

关键词: 岩石力学, 岩体结构面, 蠕变特性, 本构模型

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2011年06月21日

【期刊论文】连拱隧道围岩压力的释放率分析*

沈明荣, 刘涛, 高伟君, 谈杜勇

地下空间与工程学报,2007,3(1),-0001,():

摘要

连拱隧道作为公路隧道新的结构型式,理论上还不成熟。以云南省元磨高速公路的两座连拱隧道作为工程背景,按弹性阶段相似原则进行两组连拱隧道室内模型试验,包括隧道处于常规应力状态下和偏压状态下的模型试验。采用压力盒量测施工过程中隧道围岩压力,并提出了围岩压力释放率的概念,对连拱隧道开挖过程中围岩压力的变化特征进行了分析,同时对两种应力状态下的试验结果进行了对比分析。得出的结论对连拱隧道的设计和施工有积极的指导作用。

关键词: 连拱隧道, 三维地质力学模型试验, 围岩压力, 释放率

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2011年06月21日

【期刊论文】升降水作用下岩质边坡模型试验研究

沈明荣, 姜海西, 陈建峰, 肖汝诚

沈阳建筑大学学报(自然科学版),2008,24(6):963-969,-0001,():

摘要

目的为解决升降水作用下水下岩质边坡稳定性和破坏机理问题。方法通过将结构面为30°和50°的两咱边坡模型布置在人工水槽中,利用波流系统进行升降水位,量测并分析岩质边坡前部划分成3个区域,每个区域内应力变化规律相同;当边坡结构面倾角变陡,边坡前部各部位与水接触面范围减少,孔隙水压力对边坡的影响作用明显减弱,边坡的稳定性提高。结论在升水试验和降水试验情况下,当结构面倾角变陡,边坡前部各部位与水接触面范围减少时孔隙水压力在降水试验中对边坡的影响作用明显减弱。通过升降水试验,可以看出水对边坡的影响作用很大。通过比较结构面30°和50°的边坡模型试验结果,可以得出在升降水位以后,结构面倾角越陡,岩体边坡的稳定性越高。

关键词: 岩质边坡, 水槽, 升降水试验, 模型试验

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2011年06月21日

【期刊论文】波浪作用下水下岩质边坡的稳定性

沈明荣, 姜海西, 任红梅

同济大学学报(自然科学版),2009,37(9):1165-1173,-0001,():

摘要

以探讨波浪冲击作用下岩质边坡稳定性和破坏机理为目的,按照常见的岩体结构形式,利用Ansys数值模拟计算几种不同类型的水岩质边坡模型;同时还依据三峡水库实际的波浪参数,在波流水槽中进行了边坡模型的冲击试难。通过波浪作用模型试验和Ansys数值计算的对比分析,水下岩质边坡临水面岩体波浪作用对应力影响的特征,可划分为三个区域每个区域内应力变化规律相同;研究发现水下岩质边坡坡脚处应力集中最大,破坏始于坡脚,并由此产生的塑性区沿结构面逐渐向坡顶发展,这与一般边坡从坡顶逐渐向下发展的开裂破坏形式完全不同;同时得出波浪对水下岩质边坡结构面的影响,将随其倾角的变小而减弱。

关键词: 水下岩质边坡, 波浪作用, 有限元分析, 模型试验, 稳定性分析

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2011年06月07日

【期刊论文】岩体初始地应力场灰色计算模型及应用

何江达, 刘军, 陈方竹, 段斌

红水河,2005,24(3):61~64,-0001,():

摘要

结合灰色计算模型和岩体初始地应力场形成的特点,给出地应力场GM模型的建立方法和精度预测,并运用GM(0,3)模型对锦屏一级水电站坝址区地应力进行回归分析,计算结果表明,GM模型较传统边界位移调整法具有更佳的回归效果。

关键词: 灰色计算模型 地应力, 回归分析, 锦屏一级水电站

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2011年06月07日

【期刊论文】有限元法建立船闸闸室墙计算模型

何江达, 王云开, 梁照江, 许有飞

红水河,2004,23(4):9~13,-0001,():

摘要

对于岩基上船闸闸室墙的计算方法大多均是作了许多假定不完善的近似方法,基假定是否成立仍需在理论、实验上进一步探讨。而作为精确求解 的有限元法在船闸闸室墙结构计算中应用较少,其关键在于正确地建立一套与之相适应的有限元前、后处理模型。本文结合沙溪闸闸室工程实例,对闸室墙有限元模型前、后处理方法进行分析。

关键词: 船闸, 闸室, 有限元, 模型

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2011年06月07日

【期刊论文】有限元法验证RCC拱坝模型试验中若干问题

何江达, 刘军, 王开云, 梁照江

东北水利水电,2005,23(246):1~4,-0001,():

摘要

本文以沙牌RCC拱坝工程为例,采用有限元法验证RCC拱坝模型试验中温度荷载处理方法和坝体自重对坝体应力、开裂特性、超载特性的影响程度。

关键词: RCC, 拱坝, 模型试验, 有限元法

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2010年11月11日

【期刊论文】结构动力模型试验相似理论及其验证

迟世春, 林少书

世界地震工程,2004,20(4):11~20,-0001,():

摘要

通过几何比尺为2的两个有机玻璃模型的结构动力试验,验证了结构动力模型试验的弹性相似律和弹性力—重力相似律。得到了以下结论:(1)大小模型频率符合相似律,一阶频率误差为2.7%、4.1%,二阶频率误差为0、6.05%。弹性相似律比弹性力-重力相似律更适合于频率预测的试验。(2)大小模型的加速度、应变符合相似律,弹性相似律的加速度误差为-1.55%~8.75%,应变误差为0.377%~7.297%。弹性力—重力相似律的加速度误差为3.07%~4.158%,应变误差为6.849%~12.959%。(3)不同相似律大小模型的时间比尺吻合很好。加速度与应变时程曲线的波形一致,既无漏峰也无错峰。

关键词: 振动台试验, 结构动力模型试验, 相似律

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2010年11月11日

【期刊论文】多维量化记忆模型及其验证

迟世春, 许艳林

岩土工程学报,2005,27(2):167~172,-0001,():

摘要

将一维量化记忆模型中的记忆点对扩展为偏平面上的记忆面,定义量化模量为当前应力点到破坏面的距离,采用一维量化记忆模型的量化函数,构筑了多维量化模量的插值方法,进而可确定滞回圈上任意点的塑性模量。编写了有限元计算程序,实现了多维应力条件下土工建筑物的动力非线性分析。通过对大三轴试样动力试验过程的模拟,发现多维量化记忆模型及其算法能够很好地模拟土的动应力应变关系。

关键词: 土动力学, 多维量化, 本构模型 有限元

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2010年11月11日

【期刊论文】土的量化记忆模型及其参数确定

迟世春, 宋振河

岩土力学,2004,25(1):77~81,-0001,():

摘要

土的真非线性分析要求追踪应力-应变历史,寻求滞回圈上应力-应变的瞬时切线模量。由于地震荷载的随机性,实际土体的应力-应变历史轨迹非常复杂。基于传统模型的骨架曲线和滞回圈表达式进行这类分析的难度很大。作者介绍的量化记忆模型是为土的动力真非线性分析提出的,它是将单调加载情况下呈非线性变化的切线模量量化,记忆为一种分段线性分布的几何结构,并通过对这种结构加以变换,以描述循环加载情况下具有滞回特性土料的动应力-应变关系。在试验的基础上,运用非线性最小二乘法,确定了量化记忆模型中的E,σmax,σmin,ho,r,s6个参数,并将量化记忆模型生成的应力-应变关系曲线与试验曲线进行了比较。结果表明,量化记忆模型是有效可行的。

关键词: 土动力学, 本构模型 量化记忆模型

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2010年08月31日

【期刊论文】求前期固结应力的数学模型研究及应用

王志亮, 郑明新, 李永池

岩土力学,2005,26(10):1587~1590,-0001,():

摘要

前期固结应力是土体的一个重要指标。从E-logP曲线形状入手,分析了既有数学模型存在的不足,提出了用著名的Harris模型来拟合e-logp曲线的思路,通过分析对比发现,该模型比传统的3次甚至4次多项式模型更优越。采用0.618法和最小二乘拟合法编写了求前期固结应力的程序,其输入数据简单,计算结果精度高。实例计算表明所提出的曲线模型具有一定的参考价值。

关键词: 前期固结应力, 0., 618法, 最小二乘拟合法, 数学模型

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2010年07月19日

【期刊论文】压剪应力作用下断续节理岩体的破坏分析*

周小平, 王建华, 哈秋舲

岩石力学与工程学报,2003,9(9):1437~1440,-0001,():

摘要

节理岩体的力学特性主要受控于节理,节理间的相互作用及其贯通是岩体工程的重要问题。利用Dugdale-Barenblatt模型揭示了多节理贯通力学机理——主要受外部荷载、节理间的相互作用二因素的影响。利用裂纹尖端的应力强度因子、损伤局部化区的长度确定了节理扩展和贯通的力学条件。通过实验验证了模型的正确性和可行性。其结论对岩体工程的稳定性分析具有重要理论和现实意义。

关键词: 岩石力学, Dugdale-Barenblatt模型 断续节理, 贯通, 应力强度因子

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2010年04月15日

【期刊论文】水泥搅拌桩复合地基承载力研究

郑刚, 姜忻良

岩土力学,1999,20(3):46~50,-0001,():

摘要

根据室内模型试验和现场载荷试验,对水泥搅拌桩复台地基承载力的确定进行了分析,证明从提高承载力角度来说,过分增加桩长是无意义的,桩长主要是用来控制变形。对水泥搅拌桩复舍地基承载力的确定和优化设计提出了建议。

关键词: 复合地基, 承载力, 水泥搅拌桩, 模型试验, 荷载试验

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2009年10月21日

【期刊论文】软基上复杂土坡稳定可靠度研究宰 *

陈晓平, 孙慕群, 吴起星

石力学与工程学报,2004,(6):925~929,-0001,():

摘要

根据土层剖面的随机场模型和简化 Bishop法对一软基上防水墙后岸坡进行了可靠度分析。采用 JC方法分 别计算了不同软基加固方案所对应的复杂土坡最小可靠指标βmin,探讨了士性指标的概率特性和相关性对可靠指标β的影响,根据实测的静力触探成果估计了抗剪强度指标C,φ的自相关距离δu,并评价了δu对土坡稳定可靠度的影响,编制了相应的程序,得出了有益的结论。

关键词: 力学, 土坡稳定, 可靠指标, 随机场模型 自相关距离

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2009年09月28日

【期刊论文】降雨型堆积层滑坡的加卸载响应比特征及其预测作用与意义*

贺可强, 周敦云, 王思敬

岩石力学与工程学报, 2004,23(16):2665~2670,-0001,():

摘要

应用加卸载响应比理论对长江三峡库区典型降雨型堆积层滑坡的位移失稳规律、加卸载动力学作用过程与特点等进行了系统研究,确定了该类滑坡加卸载参数及加卸载响应参数,建立了加卸载响应比预测模型。以新滩滑坡分析为例,运用加卸载响应比预测模型对新滩边坡关键部位监测点A3,B3进行了加卸载响应比计算,发现该两点的加卸载响应比时序曲线均在边坡失稳前发生突变,其突变时间与边坡实际失稳时间完全吻合。证明了加卸载响应比理论是可应用于中、短期预报堆积层滑坡的一种有效方法。

关键词: 滑坡, 降雨型堆积层滑坡, 加卸载响应比, 统计预测模型 物理预测模型 新滩滑坡

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2009年09月28日

【期刊论文】枣庄岩溶塌陷形成机理与致塌模型的研究

贺可强, 王滨, 万继涛

岩土力学, 2002,23(5):565~569,-0001,():

摘要

渗压效应是指由于降雨入渗补给岩溶地下水,而对盖层土体产生的综合作用,包括静水增荷效应、垂直渗透效应、吸水软化效应及负压封闭效应。渗压效应致塌机制是多年持续采水区降落漏斗中心部位岩溶塌陷的主要力学机制。本文根据普氏理论及极限平衡理论分别建立了内部塌陷阶段临界土洞的高度表达式及地表塌陷阶段的渗压效应致塌力学模型,并用表达式及模型对枣庄市的岩溶塌陷进行了验证分析与评价,分析结果与实际塌陷情况符合较好,建立的表达式与模型基本上反映了该地区岩溶塌陷的形成机理。

关键词: 渗压效应, 临界土洞, 力学模型 普氏理论, 极限平衡理论

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