岩石类非均质脆性材料破坏过程的数值模拟

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...

非均质储油气层岩石渗透率的数值反演——为在室内测量和解释非均质岩石渗透率，根据全岩芯分析装置的测试数据和描述流体在非均质介质中一维不稳定渗流的数学模型，建立了计算非均质储油气层岩石渗透率的自动拟合模型，并利用伴随函数和伴随方程计算目标函数的梯...

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。

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。

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...

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...

随着边坡地质结构、地层岩性和诱发因素的不同,反倾岩体的主控变形破坏模式都会发生改变。金沙江龙蟠边坡岩体主要为反倾向千板岩和砂岩互层状结构,坡脚河床深厚覆盖层构成了边坡的软弱支座。本文运用离散单元法模拟了大型反倾库岸岩体在漫长的地质历史时期中的变形演化过程,并基于反倾岩体变形的时效性观点,引入强度折减法分析边坡在不同阶段的剪切屈服区扩展情况及相应的稳定性状态。结论表明龙蟠边坡变形岩体是重力弯曲蠕变为主导的成因机制,并归纳提出了软基效应和互层效应共同作用下的大规模反倾岩体的累进性剪切破坏模式,俗称\"龙蟠模式\"。

基于颗粒流理论,引入接触连接模型和滑动模型,建立了含软弱夹层试样的颗粒流模型。通过颗粒流程序(pfc)数值模型试验,对含软弱夹层试样的强度和破坏发展进行了数值模拟,分别对比了不同围压以及不同夹层参数条件下的应力-应变关系曲线,通过位移矢量场分析了破坏发展趋势。模拟结果表明,一般围压条件下试样沿软弱夹层滑动破坏,但在某特定围压下,软弱夹层的存在并不起主要控制作用;试样应力-应变关系曲线峰值随软弱夹层颗粒的摩擦系数和法向接触刚度的减小而下降,当颗粒法向接触刚度趋近0时,试样加载初始阶段呈现塑性流变特征;夹层颗粒的切向接触刚度只有低于某一特定值时才会使试样应力-应变关系曲线峰值降低。通过分析,得到了土体颗粒细观参数和宏观力学行为的内在联系,并对土体软弱夹层力学性质和渐进破坏过程有了更进一步的认识。

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。

**资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.*** **资讯http://www.***.***

利用mathcad软件对一种典型废水进行了水质均化的模拟计算,给出了五种常用均质过程模拟算法的mathcad工作表,介绍了mathcad工作表的编制方法及水质均化池最小有效容积的模拟计算步骤,说明了不同模拟算法的计算结果存在细小差别的原因,以极坐标图显示了水质均化的作用。

边坡地震动放大效应的研究是开展边坡抗震设计的基础。提出基于白噪声的地震动荷载反演方法,通过动力学计算和频谱分析发现边坡具有宽频带反应体系的特性,单面均质边坡在坡肩处的放大系数最大且通常不超过2.0。较之于考虑行波效应的地震动输入方式,采用时空一致地震动输入的计算结果偏保守。地震波频谱特性对放大系数影响的研究表明,抗震设计中应依据边坡所在场地的设计地震分组确定放大系数。通过引入一个与周期同量纲的参量来综合反映坡高、坡度和岩体波速对坡肩放大系数的影响,并针对taft波和elcentro波分别计算获得了坡肩水平向放大系数的谱曲线。放大系数的包络分析表明边坡表面的放大系数通常不超过1.85。研究结果可为均质岩体边坡的抗震设计提供理论依据与技术支持。

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

采用abaqus有限元分析软件,对某天然气储藏基地的一个储藏库进行三维黏弹塑性有限元模拟,分析了整个围岩体系在岩石溶解开挖阶段的应力与变形,以及套管相应的变形。主要内容包括:(1)给出施工引起的溶腔上部岩体的应力场和位移场,并给出套管周围岩体随深度的变化曲线;(2)结合abaqus软件要求的形式,给出一条合理实用的岩石蠕变曲线;(3)结合应力分析数值结果,确定岩石和套管中可能存在的塑性区,并对施工完成后岩体的稳定性做出评价。数值结果表明,经过3a的溶解开挖施工后,围岩能够形成以\"压力拱\"为特征的稳定的上覆岩体自承体系,说明储藏洞室的设计是合理可行的。但是有必要采取特殊措施,增强套管下端的强度。同时还应采取措施削减管段受到的来自围岩的向下牵拉作用。

采用rfpa3d(realisticfailureprocessanalysis)软件对轴心受压的矩形钢管混凝土短柱进行了数值模拟。分析了极限承载力与钢管混凝土柱长度的关系以及混凝土截面面积对极限承载力的影响等问题。研究结果表明,钢管混凝土柱的极限承载力随着柱长度的增加而降低,随着截面面积的增加而增加。在钢管混凝土承载力方面,数值模拟结果与试验结果比较吻合。数值模拟的特色在于再现了核心混凝土的变形、损伤与破坏过程。数值模拟结果证明了rfpa3d软件模拟钢管混凝土结构的有效性,其模拟结果可为工程设计提供参考。

针对全瓷桥修复体在临床易发生崩瓷、折裂破坏以及其破坏过程和机理仍不十分明确等问题,采用真实破裂过程分析rfpa2d系统,模拟了静载荷条件下三单位氧化锆全瓷桥底冠的破坏过程,分析了其破坏机理.应力指纹图和主应力分布图显示全瓷桥的破坏模式属于拉破坏且裂纹最初萌生于全瓷桥连接体下部.对比数值模拟的破坏模式和已有的试验结果,发现二者破坏模式十分吻合.rfpa2d能够全程逐步自动追踪全瓷固定桥折裂全过程,该项研究可作为试验研究、临床观察研究、全瓷固定桥抗折裂破坏能力研究的一种重要补充手段.

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。

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

利用基于岩石矿物种类及其含量提出的岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法,针对两矿物细胞元混合的非均质岩石模型进行参数赋值,通过数值试验研究了非均质岩石材料矿物细胞元含量及其力学参数对岩石宏观力学参数的影响;根据数值试验结果,探讨了岩石材料矿物细胞元弹性模量与宏观模量之间的函数关系。研究结果表明,岩石宏观弹性模量与矿物细胞元弹性模量、矿物细胞元含量都具有十分显著的线性相关关系,即基于岩石矿物种类及其含量的矿物细胞元随机性参数赋值方法建立的岩石有限元模型宏细观力学参数之间呈显著的线性关系;宏观力学参数可用细观力学参数的数学期望值即加权平均值来表示。

通过分析岩石力学数值模拟方法在采矿工程中的应用现状,从技术层面、经济价值层面以及教学实践,即人才培养层面三个层面对岩石力学数值模拟方法的具体选择与应用进行细致的讨论。由于采矿工程在造价和稳定性程度等方面区别于其他工程,因此选择一个对的方法是极其重要的,这种方法要求达到岩石力学中数值计算的精准度下限,同时又因为数值模拟方法本身存在着误差,因此选择一个在上限与下限之间的方法是我们的目标。数值模拟的精准度与技术投入、经济投入和人才投入都有一定的关系,因此我们从这三方面来具体探讨岩石力学方法的选择与应用。

非均质油藏的岩石渗透率合成方法研究——渗透率合成方法经常应用在石油储量计算，油田开发方案编制和油藏数值模拟等油藏工程研究中，主要包括垂向上不同层段渗透率的合成以及沿渗流方向不同渗透率带渗透率的合成。结合石油地质，开发研究工作的具体情况，用室内...

为准确揭示冷成型轴压方钢管柱的受力全过程,对其极限承载力和破坏模式进行了数值模拟研究,并与试验结果进行了对比。分析中考虑了材料非线性和几何非线性的影响。详细阐述了使用ansys进行冷成型轴压方管柱建模时需要注意的问题,并根据模拟结果分析了网格密度、初始缺陷等参数对模拟效果的影响。提出了合理的有限元分析模型、网格划分密度、初始缺陷施加方式等一系列具体措施。数值模拟结果与试验结果吻合良好。给出了实际工程中柱边界条件模拟方法的建议。