中文名 | 岩石损伤理论 | 外文名 | damage theory of rock |
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学 科 | 水利工程 | 领 域 | 工程技术 |
岩石中的微孔隙是在地质运动中生成的,岩石是一种自然损伤材料。从岩石单轴压缩试验可看出,其破坏全过程一般可分为5个阶段:
①非线性压密;
②线弹性;
③微裂纹稳定扩展;
④非线性变形破坏;
⑤残余强度 。
这说明岩石存在大量微孔隙、微裂纹,因而受载初期可能被压密实,进而经过一段线弹性阶段后,将发生明显的非弹性变形,这是微孔隙、微裂纹压密后重新张开和扩展, 并产生了新的微孔隙、微裂纹,以及微裂纹的摩擦滑移所致。微裂纹的扩展和汇集,最终将导致破裂。此外,还可看出岩石具有明显的软化效应和体积膨胀效应,但宏观塑性效应十分微弱。
当岩体中裂隙尺寸远小于岩体结构尺寸,可忽略不计时,岩体可近似看作各向同性或各向异性的连续体,从而可用连续损伤介质力学研究此类岩体。即可认为只有弹性损伤,损伤的主体在轴向,损伤演变可用应力、应变状态的函数描述。
当岩体中裂隙尺寸相对较大、甚至有相当大规模的如节理,断层等不连续面时,连续损伤模型已不能适用,而可以采用几何损伤理论进行分析。在假定裂缝都是平面裂缝或节理面是平面以及岩体是由许多无损岩石块所组成、裂缝存在于各岩石块的边界上、并沿着边界、不会延伸到岩石块内部的前提下,通过损伤张量的计算得到净应力张量,再建立增量形式的损伤演变方程进行损伤计算。
岩石损伤理论(damage theory of rock)是指用损伤力掌研究岩石材料的力学行为的理论。岩体并非理想的连续介质,但也不是离散介质,岩体中有大量的微裂隙,属于一种多孔隙介质。
A.1土石方工程,工程量计算规则,第十一条第1款(第19页):“......沟槽、基坑允许的超挖量并入岩石挖方工程量内。沟槽、基坑增加的深度、每边增加的宽度均为.....。” 我的疑问:1、岩石开挖,...
岩石总共分三类:岩浆岩,沉积岩,变质岩。 岩浆岩:侵入岩:花岗岩;喷出岩:安山岩,玄武岩,流纹岩 沉积岩:石灰岩,砾岩,砂岩,页岩 变质岩:片麻岩,大理岩,石英岩,板岩
从成因来划分,可以把岩石分为三大类:沉积岩、岩浆岩、和变质岩。1、沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型,它是由风化产物、火山唔知【有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用...
岩体中微裂隙的发生、扩展和汇合、贯通,对岩体的力学性能都有明显的影响,尤其在岩体破裂前后,其行为十分复杂,不仅不能用经典的弹性力学、塑性力学,甚至也无法用岩石断裂理论进行分析。
流变是岩石的重要力学特性之一,在岩石的流变过程中,不仅存在流变变形。也会引起损伤,即螨变损伤。岩石的蠕变损伤是连续损伤,因而可用连续损伤理论及相应的损伤演变力程, 但必须反映蠕变的非线性过程及速率变化的影响,即蠕变的力学模型。
分析岩石蠕变损伤可采用的蠕变力学模型有广义开尔文( Kelvin) 模型、麦克斯韦 (Maxwell)模型、鲍格斯(Burgers) 模型、西原模型等,由这些模型都可进而建立相应的岩石蠕变损伤演变方程,并进行损伤计算(参见徐变力学) 。2100433B
为研究白鹤滩水电站左岸边坡岩石微破裂损伤状态下的宏观变形;基于现场微震监测数据以及宏观变形资料;运用震源半径表征岩石破裂尺度;采用考虑岩石破裂尺度的损伤本构关系;通过将岩石微破裂信息导入左岸边坡准三维数值模型;再现开挖工况左岸坝肩岩体卸荷变形过程;建立微震损伤与边坡宏观变形的定量联系;反馈分析结果表明:边坡岩体开挖工况下考虑微震损伤模型较未考虑微震损伤变形特征更接近于实际位移测值;考虑微震损伤效应的反馈分析方法作为一种初步的探索性工作;可为高陡边坡稳定性研究提供新思路;
岩石统计损伤本构模型及其参数反演——结合连续强度理论和统计理论,从岩石内部缺陷分布的随机性出发,建立了岩石统计损伤本构模型。分析 结果表明,将岩石破坏准则作为微元强度分布变量建立统计损伤本构模型时,破坏准则的选择对建立的模型曲线 和损伤岩石等效...
【特征表理论】是概念结构理论之一,是有波纳等人提出的。特征表理论把概念的语义特征分解为定义性特征和特异性特征。定义性特征是定义一个概念所必须具备的,它相当于概念的本质特征。特异性特征是具有描述功能的特征,它相当于概念的非本质特征。
特征表理论认为,概念的结构由概念的定义性特征和整合这些特征的规则构成。这些规则也称概念规则,它包括肯定、否定、析取、条件等。概念的定义性特征和概念规则相互结合就形成了各种各样的概念。
例如:“鸟“的定义性特征为有羽毛、无齿有喙的动物,两个定义性特征的合取就构成了鸟的概念。
【评述】特征表理论重视概念规则在概念结构中的作用,其优点是可以很好的解释人工概念的研究,但还难以解释某些自然概念,因为有些自然概念的定义特征是非常难以确定的,因此这种概念的结构是难以用特征表理论来解释的。2100433B
尽管“错位理论”与“定位理论”仅有一字之差,但是我们却不难发现二者却有着本质的不同。“定位理论”在本质上是一种广告传播理论,它强调的是广告传播的效果,通过让人记住品牌特征,使信息传播更为有效。“定位”的目的在于在目标消费者大脑里留下“品牌印记”,建立一种“专属特性”和“专属品牌”之间“条件反射”式的直线联系。而“错位理论”是一种真正的营销理论,它的目的在于带来持续的销售,获得实际的利润。它利用顾客对产品的“心理预期”和“产品现实”之间的“错位”,巧妙地实现“顾客价值”,把现代市场营销苦苦追求的“满足消费者”变成了现实的“消费者满足”。我们知道,市场营销的过程也就是克服交换障碍的过程,而“错位理论”的价值就在它能创造“顾客价值”的方式,使市场营销的交换过程成为一种是顾客不断获得意外惊喜的愉快过程。因此,在某种意义上我们可以这样说:“定位理论”是一种广告理论,“定位”创造了顾客对品牌的“心理预期”;“错位理论”是一种市场营销理论,“错位”创造了超越顾客“心理预期”的“产品现实”。
所以,对中国消费者而言,“占位”并不足够,大门打开了我们也不会无条件地进来,因为别的产品随时会跳出来“越位”吸引顾客的目光。因此,营销人必须运用“错位策略”,不仅要与竞争对手的同类产品进行差异化的“错位”,更要努力对顾客预期的“心理预期”进行调整和控制,扩大“产品实际”和“顾客预期”之间的“错位”,创造“顾客价值”,才能取得市场营销的最终胜利。
一、现代西方林业经济理论发展流派
1.德国学者哈根和恩特雷斯等学者提出的“森林多效益永续经营理论”
从理论的影响力来看,哈根(Hargen)和恩特雷斯(Endres)的森林多效益永续经营理论(也称森林多效益理论,或森林多效益永续理论,或森林多效益永续利用理论)最为显著,被认为是现代林业经营的经典理论。1867年,奥托·冯·哈根提出:“经营国有林不能逃避公众利益应尽的义务,而且必须兼顾持久地满足对木材和其他林产品的需要和森林在其他方面的服务目标。”他还认为:国有林应作为全民族的财产,不仅为当代人提供尽可能多的成果,以满足人们对林产品和森林防护效益的需求,同时保证将来也能提供至少是相同甚至更多的成果。这就是森林多效益永续理论的早期思想。1905年,恩特雷斯认为森林生产不仅仅是经济效益,“对于森林的福利效益可理解为森林对气候、水和土壤,对防止自然灾害以及在卫生、伦理等方面对人类健康所施加的影响”。蒂特利希(Dieterich,1948)也对森林多种效益的永续经营与木材永续经营的差别做出了进一步的阐述:多种效益的永续不仅是木材、货币收入、盈利,还应有林副产品的利用,并涉及森林的各种效益。柯斯特勒尔(Kostler,1955,1967)在谈到永续利用的条件时指出,“永续性只有在生物健康的森林里才能得到保证,因此必须进行森林生物群落的核查。”泼洛赫曼(Plochmann,1982)也指出,“永续性的出发点不应该再是所生产的多种多样的物质、产量、效益的持续性、稳定性和平衡性,而应该是保持发挥效益的森林系统。”这些思想已将森林永续利用与森林生态系统的稳定和健康紧密联系在一起。在森林多种效益永续利用思想的影响下,2O世纪5O年代,德国政府批准了森林多种效益永续利用的林业政策,并于森林法(1975)中规定了森林经营的三大目标:经济效益、保持自然平衡和提供休憩场所(即现在所说的经济效益、生态效益和社会效益)。美国于60年代制定了森林多种效益经营的法规,前苏联、罗马尼亚等国也有相类似的举措。
德国的林业经营理论在世界各国中产生了很大的影响,第二次世界大战后,美国、瑞典、奥地利、日本、印度等国都采用森林多效益理论,制定新的林业发展战略,取得了很大进展。
2.美国克劳森和塞乔等学者提出的林业分工理论
进入2O世纪70年代,森林多效益理论受到了来自美国林业经济学家M:·克劳森和R·塞乔博士等人所提出的林业分工论的挑战。1975年,克劳森博士等人首先具体分析了森林特征与森林利用的关系,并全面地评估了不同森林的自然、经济潜力,迈开了林业分工论研究的第一步。他们认为,现代集约林业与现代化农业有一定的相似性,如果能通过林业的集约化经营来生产木材,森林的生产潜力应该是相当可观的。他们将上述观点概括为“森林多效益主导利用”经营思想,以区别于原有的“森林多效益”永续经营理论。到了7O年代后期,W·海蒂对林业分工论进一步进行了科学验证,他根据“效益标准”提出,不能不加区分地对所有林地进行相同的集约经营,而应该选择在优质林地上进行集约化经营,同时使优质林地的集约经营趋向单一化,实现经营目标的分工。他们认为,随着森林经营从当前的生物学标准向将来的市场效率标准转移,美国的森林不仅可以生产更多的木材,还能够提供更多的环境和游憩价值。他们还认为,原有的“森林永续利用”思想是发挥森林最佳经济效益的枷锁,按照这种思想所进行的林业经营活动大大限制了森林资源再生产的潜力,如果不摆脱这种思想的限制,就难以使林地和森林资源实现最佳的经济效益。
3.美国学者富兰克林提出的“新林业理论”
1985年,美国华盛顿大学J·F·富兰克林教授针对美国太平洋沿岸西北部成过熟林的经营提出新林业理论,旨在协调生产和保护之间的矛盾。新林业理论原则是突出森林潜在的生态价值,要求森林经营应尽可能模拟森林的自然再生产过程,保持成过熟林的天然遗产及结构特性。主张对森林的各种经营管理活动必须建立在对生态系统的维持和对生物多样性的保持上。该理论一经提出,立即震撼了美国林业界、新闻界和政界,许多林业专家认为,新林业理论是一种新的森林经营哲学,它避免了传统林业生产和纯粹自然保护者之间的矛盾,将生产和保护视为一体,找到了一条发展林业的合理道路。1989年和1990年,美国国会曾先后两次邀请富兰克林教授赴华盛顿参加众议院关于新林业的听证会,并提交了一项十分庞大的新林业综合计划。有人预言,新林业对美国林业的发展将产生深远的影响,很可能将彻底取代现行以伐木为主要目的的传统林业,创造出一条发挥森林生态效益、经济效益和社会效益的林业发展道路,将林业生产提高到一个新阶段。但事实证明,由于新林业理论的实践操作太过复杂,又仅适用于局部地区,因而未能成为处理全美林业的理论基础。
综观近半个世纪以来,西方国家林业经济学者对林业经营思想的讨论非常活跃,而且经常会产生一些新的认识和新的思路。这与时代发展及人们不断提高的生存的需求是不无关系的。—方面,日益恶化的环境与日渐富裕的生活形成鲜明的对比,使各国人民改善生态环境的愿望越来越强烈;另一方面,科学技术的进步使人们越来越清楚地认识到森林的巨大的多重功能,并且也有能力提高对森林的经营水平,以满足人们不断增长的对森林三大效益的需求。正是这样,在各种的经营思想的不断相互碰撞中,在各种经营理论被森林经营的不断检验后,人们的思路当前正慢慢统一在“可持续发展”的总体思路中,并体现在大多数国家的森林经营政策中,比如美国的“森林生态系统经营”、加拿大的“可持续林地管理”和德国的“近自然林业(生态林业)等。
目前,世界各国林学界正在对可持续发展思想指导下的森林可持续经营进行集中研究,以期找到一个适应本国国情的森林经营理论,以指导发展中的实践。
二、西方林业经济理论的特征
1.与一般经济理论不同,西方林业经济理论将如何保持和增加森林资源供给作为主要问题来研究
随着生产力的发展,各西方国家的社会产品供给能力逐渐增强,社会经济的发展约束条件逐渐由供给约束变为需求约束,由此决定西方经济的基础理论越来越重视研究需求问题,例如长期占据西方宏观经济主流理论地位的凯恩斯主义经济学从产生至今都是以需求问题作为研究重点的。但西方林业经济理论却是个例外,观察西方林业经济理论发展历程我们可以看到,无论是传统林业经济理论还是现代林业经济理论,都将如何保持和增加森林资源的供给作为主要问题来研究,而对于森林资源的需求问题,如森林采伐、运输、加工、销售等问题,由于矛盾并不尖锐,因此西方林业经济理论并没有对其进行太多关注。
2.无论是在生态环境较好还是在生态问题出现的条件下,西方林业经济理论始终非常重视林业的经济效益
在西方林业经济理论发展的每个阶段,都将林业经济效益最大化作为林业经济理论和实践所追求的主要目标(或主要目标之一)。奥地利的林业经济理论特征非常鲜明,例如奥地利农林部长Molterer在其文章“展望森林的未来”(1996年6月)中认为,森林的“经济利用是实现森林生态效益的前提”。这位部长还指出,农林混合企业里,森林应成为收入的支柱,为企业建立稳定持续的收入来源。奥地利农林部林业司长Ger PardMannsberger1996年6月也撰文指出,10-15年前,奥地利经营森林很少谈生态问题,而目前,森林经营的经济问题“令人痛心地被排斥到次要地位。1998年1O月,奥地利召开农林主大会,强调应视森林资源为农民重要的收入来源。
在这种重视发挥林业经济效益思想的指导下,奥地利的林业建设取得了巨大成就,据1992-1996年奥地利森林资源清查结果显示,该国的森林覆盖率已达46.8%,与1961年相比,森林覆盖率提高了2.8%,森林面积增加了23.3万hm2 ,达到了396万hm2 。1961-1996年的林木蓄积量从7.80亿m3 上升为9.88亿m3 ,提高了26.6%。在奥地利,林业及以森林为主要依托的旅游业都是国民经济的支柱产业。长期以来,奥地利旅游业在外贸平衡中占据首位,1996年奥地利旅游业出超231亿奥地利先令,木材产品以出超201亿奥地利先令在外贸平衡中居第三位。1997年,奥地利木材产品进出口净超233亿奥地利先令,成为第一创汇大户。
3.现代西方林业经济理论既尊重林业生产过程中自然规律的作用,也遵循林业生产过程中的效率原则
近代西方国家在各自工业化进程中对森林资源的过度利用导致了自然生态和经济发展等方面的一系列问题,从而促使西方林业经济理论越来越重视自然规律的作用,并力图在尊重自然规律的基础上,实现以最低的成本实现林业生态、经济和社会效益的最优。例如前面提到的林业分工理论就探讨了如何按气候和地理条件进行林业生产布局,并如何实现对商品林的集约经营问题。在林业效率原则的指导下,新西兰在短短几十年的时间里,营造了110万hm2 的人工林,年供材1000万左右,实现了占有林地面积14%的人工林提供占全国木材产量95%的林业生产奇迹,从而使一个缺材国一跃成为木材自给有余并能大量出口的木材生产。尊重自然规律并遵从效率原则的林业生产理念对于实现我国林业生产方式由粗放型向集约型转变具有很强的指导意义,也为我国林业发展描绘了一个比较乐观的前景:如果措施得当,建立集约型的林业,我国的林业问题就不会再是一个备受众人“追究和责难的问题,而是一个通过努力可以解决的问题。
当前西方林业经济理论正处于积累和发展时期,随着林业实践的发展和人们对林业经济规律认识的不断深入,林业经济理论也相应处于不断的发展变化状态之中。总体来说,西方林业经济理论主要研究的是林业生产力范畴的问题,主要目标是协调林业经济效益与生态效益之间的关系,虽然西方林业经济理论也注重通过税收制度和补贴制度等制度手段来实现林业经济绩效的提高,但对于林业产权制度与林业经济绩效的关系,西方林业经济理论并未给予太多关注。这大概有两个原因,一是西方主流经济理论对制度给予特别关注只是在近些年来发生的事,二是他们认为自己国家的林业产权制度安排已经比较合理,其林业经济绩效已经实现了帕累托最优,从而没有必要再进行林权制度改革。
三、西方林业经济理论对我国林业经济理论与实践的启示
1.当前我国的林权改革应该借鉴西方国家的林权制度
现代西方林业经济理论主要研究的是如何发展林业生产力问题,而对本国的林权制度安排并未提出异议。西方国家的林业发展绩效也普遍比较好。所以,从理论和实践层面都说明西方国家的林权制度安排是比较合理的。反观我国林业,理论界逐渐统一了认识,认为提高我国林业绩效的关键措施是改革我国的林权制度,相关决策部门的负责人也将注意力和工作重点集中到了林权改革中来。
但对于我国林业产权制度的具体形式,理论界和决策部门还在讨论之中,在这种情况下,借鉴西方国家林权制度设计的经验,无疑会使我国的林权改革少走弯路。
2.林权调整和林业经济实践中一定要重视体现和保护广大林农的林业经济利益
马克思曾经说过,人们追求和奋斗的一切,都同他们的利益相关。林业具有很强的经济功能,能为人们提供生产和生活不可或缺的原材料和产品,私人投资于林业生产经营活动,其目的是为了获得更多的私人利益,如果其私人利益目标不能实现,再动听的宣传教育和再强硬的政策管制也难以取得良好的效果。私人投资于林业生产,不但能增进其私人利益,而且可以增进经济社会整体福利;不但能够提高森林资源的经济效益,而且能够提高森林资源的生态效益和社会效益,是公私两利的事情。因此,合理的林业产权设置应该能够保障林业经营主体的合法权益,应该能够对其林业生产活动产生有效激励。当前大多数西方国家的私有林数量都占本国森林资源总量的6O%以上,呈现出国有林以实现生态效益为主、经济效益为辅,私有林以实现经济效益为主、生态效益为辅的,林业产权制度与林业发展要求相适应的合理格局。我国的林权改革也应该寻找公有制的多种实现形式,充分发挥林权制度对林业发展的促进作用。
3.要尊重林业再生产的自然规律和重视实现林业的生态效益;要尊重经济规律和重视实现林业的经济效益
林业自身的二重性特征决定了林业既具有生态功能,又具有很强的经济功能,因此要求我们在森林经营时既要尊重林业再生产的自然规律,同时要尊重林业经济规律,才能实现林业经营的总体效益最优。无论是西方的“森林多效益永续经营”理论、还是“林业分工论”,拟或“新林业理论”,都没有将林业的生态效益实现与经济效益实现对立起来,在二者之间作非此即彼式的选择。而是同时尊重支配林业生产的自然规律和经济规律,兼顾林业生产的生态效益和经济效益。西方国家的这种林业经营理念是非常值得我们学习的。
随着我国经济的快速发展和人民生活的不断改善,尤其在跨入新世纪以后,我国进入了全面建设小康社会、加快推进社会主义现代化建设的新的发展阶段,社会对生态环境的关注已达到前所未有的高度,改善生态环境日渐成为社会对林业的主导需求。林业正经历着一场极其深刻的历史性变革。这个历史性变革是以木材生产为主转变到以生态建设为主、为核心,同时,加速实现由以采伐天然林为主向以采伐人工林为主、由毁林开荒向退耕还林、由无偿使用森林生态效益向有偿使用森林生态效益、由部门办林业向社会办林业的重要转变。但在以生态建设为主的林业发展进程中,同样要重视提高林业的经济效益,因为木材作为当今四大原材料(木材、钢材、水泥、塑料)中唯一可再生的生物资源,是国民经济建设的主要生产资料和人民群众不可缺少的生活资料。
当前由于我国经济的快速增长,对以木材为主的林产品需求越来越大,但木材的供给能力却十分有限,供需矛盾尖锐。据测算,2005年和2015年,我国的木材供给能力分别为1.69×108m3 和1.95×108m3 ,供求缺口分别为0.6×108m3 ~O.7×108m3 和1.4×108m3 ~1.5×108m3 。一旦国内商品林资源供应木材和通过进口木材形成的供给能力不足,严重影响到国民经济的发展的话,势必对林业生态建设造成巨大的压力,进而影响我国林业发展战略的实现。因此,在我国的林业建设发展过程中要防止对过去单纯注重林业经济效益这一倾向矫枉过正,走向单纯注重林业生态效益,却忽略林业经济效益这一极端,而是要实现林业多效益综合并举。2100433B