含软弱夹层土样变形破坏过程细观数值模拟及分析

含软弱夹层岩石材料的损伤破坏过程——对含软弱夹层的岩石材料损伤破坏过程进行了试验观测和计算模拟研究。试验所用岩石材料为房山大理岩，平板状试件中心预制的割缝用较大理岩软弱的水泥砂浆充填。对试件受单轴压缩过程中，岩石材料和充填水泥沙浆中微裂纹的萌...

土质边坡破坏过程的数值模拟分析——利用基于离心试验原理的rfpa离心加载法对土质边坡的稳定性进行了数值模拟，无需假定破坏面的位置和形状，就可以直观地得到坡体的滑移破坏面，同时求得相应的安全系数。通过对支护前后边坡的破裂模式、安全系数的比较，表明...

采用颗粒流软件pfc2d从细观上对侧限压缩下的非均匀花岗岩岩样进行了声发射(ae)时空特征研究.结果表明,随着围压的增加,岩样破坏的峰值荷载提高,破坏形式由突发失稳逐渐转变为渐进式破坏.岩样声发射的峰值出现时间和岩样的峰值破坏不同步,存在一定的滞后,大约出现在峰后90%峰值荷载处.在岩样破坏前均存在声发射的相对平静期,围压的大小不仅对声发射的时序特征有显著影响,而且声发射相对平静期也随着围压的增加而延长.通过对应变能的追踪,发现在声发射相对平静期存在应变能被吸收的现象,验证了在岩石破坏过程中存在损伤愈合过程.

笔者利用蒙特卡罗方法随机生成混凝土的骨料分布,以模拟混凝土的细观结构;利用非线性有限元方法从细观层次上对混凝土试件的断裂过程进行数值分析,采用3种不同骨料分布的混凝土试件分别研究了混凝土试件在单轴受拉和单轴受压时的破坏机理。研究结果表明:混凝土的断裂主要发生在骨料与砂浆的粘结面上;试件在单轴受拉时的裂纹沿垂直于最大拉应力的方向扩展;而试件在单轴受压时的裂纹沿平行于最大压应力的方向扩展;数值研究还发现:裂缝的扩展方式不是直线和连续的,而是弯曲的,还出现裂纹交错分叉以及所谓的裂缝面桥现象。

应用离散元数值模拟过程分析方法，结合现场实际现象和相似材料模拟的试验结果，对巷道围岩的变形破坏机制进行了分析，结果表明，层状岩石顶板主要是受水平压应力作用产生离层、弯曲破坏，而不是直接受垂直压力作用以承载梁的形式破坏，进而说明组合梁理论不适合作为这类顶板的锚杆支护原理

非均匀土体受压破坏数值模拟——根据土体颗粒大小的非均匀性，将颗粒之间的接触关系视为符合库仑条件，采用颗粒状离散元对恒速加栽条件下土体的崩塌破坏过程及其力场、速度场的演化规律进行了模拟。结果表明，土体内因颗粒间分离而形成的宏观裂缝带是破坏坍塌的...

砂土的渐进破坏及其数值模拟——紧密砂土在排水剪切过程中由于材料的应变软化特性，会出现变形局部化并伴随剪切带的产生。对此类问题进行数值模拟时会遇到很多困难，比如如何模拟紧砂的应变软化特性，如何处理有限元数值分析过程中刚度矩阵的非正定导致计算结果...

采用数值流形方法对岩质边坡的变形破坏过程进行了模拟。与扩展有限元xfem不同的是,数值流形方法通过不连续面切割数学覆盖后所生成相互独立的物理覆盖来形成流形单元。为了模拟岩体材料连续-非线性破坏时的过渡过程,本次引入粘结裂纹扩展计算模型以及带抗拉强度的mohr-coloumb准则判断岩体因剪切破坏而发生的起裂与扩展。最后以西南地区某水电站高边坡的渐进破坏过程为例进行了数值模拟,研究了裂纹扩展对于岩体稳定性的影响,并给出了相应的工程处理措施。

岩石类非均质脆性材料破坏过程的数值模拟——用梁一颗粒模型bpm模拟了岩石的破坏过程。梁一颗粒模型是在离散单元法基础上，结合有限单元法提出的用于模拟岩石类材料破坏过程的数值模型。在模型中，采用3种类型梁单元随机分布来模拟岩石类材料力学参数的空间变...

循环荷载下砂土变形的细观数值模拟ⅱ：密砂试验结果——采用颗粒流理论模拟了不同排水条件下密砂的双轴试验，通过开发的细观组构统计程序记录加载不同时刻试样的细观组构演化，研究了循环荷载作用下密砂变形过程中细观配位数、接触方向、粒间接触力等的演化规律...

循环荷载下砂土变形的细观数值模拟ⅰ：松砂试验结果——采用颗粒流方法模拟不同排水条件下砂土的双轴试验，研究了循环荷载作用下松砂渐进破坏过程中配位数、接触方向、粒间接触力的演化规律，应用表征上述量的组构参数研究了砂土的诱发各向异性，探讨了饱和砂土...

在对沥青路面心样进行轴向压缩疲劳试验时,结合ct扫描技术拍摄了不同疲劳阶段下沥青混凝土的细观结构图像,利用细观力学及断裂力学方法建立了一细观模型,运用有限元程序对试件的宏观裂纹形成这一复杂过程进行了模拟。结果表明,该模型能有效模拟材料的损伤演化过程,在有限的实验研究基础上,运用细观力学方法数值模拟沥青混凝土的力学性能是可行的,以弥补试验的不足。

为了解爆炸冲击波对隧道结构的破坏效应[1],采用ale算法对不同药量tnt爆炸对结构的应力进行了分析。结果表明,随着药量的增加,结构受到的应力越来越大,最不利位置位于结构的底板。

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第30卷增刊岩土力学vol.30supp. 2009年8月rockandsoilmechanicsaug.2009 收稿日期：2009-05-21 第一作者简介：李新平，男，1963年生，博士，教授，主要从事岩土工程、爆破工程方面的教学与研究工作。email：xinpingli@whut.edu.cn 文章编号：1000－7598－(2009)增1―0005―05 钢管爆炸破坏的数值模拟分析与试验研究 李新平1，代翼飞1，刘金焕2，曾明3，刘立胜1，张开广3 （1.武汉理工大学道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室，武汉430070；2.大渡河流域水电开发有限公司，成都610016； 3.葛洲坝集团公司三峡工程施工指挥部，宜昌443134） 摘要：在三峡工程二期下游围堰拆除爆破中，其难点问题为混凝土防渗墙的一次

平面应变压缩岩样侧向变形特征数值模拟——在平面应变压缩条件下，采用拉格朗日元法对岩样的应变局部化启动、传播、形成及侧向位移特征进行了数值模拟。在数值计算中，采用了莫尔—库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则，峰后岩石的本构关系为线性应变软化。研究发...

边坡破坏后的运动过程及运动距离预测可以为灾害危险性区划、风险评估等提供定量分析依据,可以为灾后重建规划以及地震区工程建设提供指导。节理岩质边坡的破坏和其后的运动过程非常复杂,没有理论方法可以对这一过程进行合理的描述,而数值模拟方法是研究这一问题的有效途径。采用颗粒流程序pfc2d对节理岩质边坡的破坏和运动过程进行了研究,分析了关键参数对结果的影响,得出了破坏后的堆积形状和最终的运动距离。研究结果表明,颗粒流程序不但可以描述岩石等连续介质,而且可以描述节理岩体以及碎屑等不连续介质,是研究岩质边坡破坏运动的有效方法。

低地应力区地下洞室围岩变形破坏有限元数值模拟研究——低地应力状态对相关工程岩体变形破坏和稳定性有重要影响，以西安市黑河水利地下工程泄洪洞为例，采用弹塑性二维有限元法通过对低地应力区地下洞室开挖后围岩变形破坏进行了数值模拟研究。模拟结果表明：...

甬台温复线k30+620边坡拓宽工程开挖坡脚将使坡体内软弱夹层出露坡面,上部岩体临空,对边坡稳定性极为不利.该文章利用岩土通用有限元软件plaxis建立计算模型,用界面单元模拟软弱夹层,分析上述工况下边坡的变形和稳定性,并确定合适的施工方案.此外对不同软弱夹层倾角对边坡稳定性的影响进行了分析.通过数值计算分析得到以下结论:plaxis界面单元可以较好的模拟岩质边坡中的软弱夹层;软弱夹层是影响边坡稳定的控制性因素,当开挖边坡会使软弱夹层出露时,应采取先加固后开挖的施工方案;当上部岩体发生位移时,滑动面基本沿软弱夹层展开;软弱夹层倾角对边坡的稳定性有重要影响,边坡软弱夹层倾角由50°减小到30°,安全系数的变化是一个先减小后略有提高的过程;抗滑桩对含软弱夹层的边坡有良好的加固效果,当坡体软弱夹层倾角较小时,应先通过数值模拟确定桩径、桩间距等来选择合适的抗滑桩设计方案.

含瓦斯煤岩破裂过程流固耦合数值模拟——根据煤岩体介质变形与瓦斯渗流的基本理论，考虑到煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点以及煤岩介质变形破裂过程中透气-l生的非线性变化特性以及煤岩体变形破裂过程中瓦斯渗流与煤岩体变形间的耦合作用，在岩石破裂过程...

层状岩石边坡的倾倒破坏是岩石边坡失稳破坏的主要形式之一。本文利用数值流形方法对一层状岩石边坡的倾倒破坏过程进行了模拟。模拟结果表明:在不考虑块体间粘结力的情况下,块体间的摩擦角决定着岩石边坡的稳定性。随着摩擦角的增加,块体间的摩擦系数增大,岩石边坡的稳定性增强,并出现相应的滑动区、倾倒区和稳定区。模拟结果与相应的理论预测结果相吻合。

循环加荷条件下饱和砂土液化细观数值模拟——利用离散单元法中的二维颗粒流方法(particleflowcodein2-dimension，pfc2。)，通过对双轴数值试样施加循环等幅应变且控制加荷过程中试样体积(面积)不变的方法，模拟了循环加荷条件下饱和砂土的液化特性。在得到...