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DAMAgE EVOlUTION OF UNIAXIAllY COMPRESSED HONg KONg gRANITE

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岩石力学与工程学报 2003年第12期22卷 2019-2027页

作者： YuF RockEngineeringResearchCenter DepartmentofCivilEngineeringTheUniversityofHongKongHongKongChina

An investigation is reported on the characteristics of progressive failure of Hong Kong granite. Uniaxial compression tests are performed on a number of Hong Kong granite specimens with the MTS 815.04 testing *** emission signals are recorded to trace the evolution of damages. Parametric studies on the effect of grain size are attempted. The results show that the increase in grain size will reduce the brittleness during failure. In addition, discussion is extended to the grain size effect on the stress thresholds of crack closure, crack initiation and crack damage. The RFPA^2D code is also used to observe the failure characteristics of brittle rocks such as granite. Microscopic tensile failure is dominant in the ultimate failure of all the uniaxially compressed models. The crack initiation threshold is also determined by the numerical approach. The failure of coarse-grained models seems more ductile.

关键词：香港花岗岩单轴压缩损伤演化

基于真实细观结构的岩土工程材料三维数值分析方法

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岩石力学与工程学报 2006年第10期25卷 1951-1959页

作者：陈沙岳中琦谭国焕香港大学土木工程系

提出基于真实细观结构的岩土工程材料三维数值分析方法。运用数字图像技术,将岩土工程材料的表面图像转换为材料的真实矢量细观结构。然后通过一种简单变换,将该矢量结构转换为单层的三维结构。最后采用研磨及扫描循环系统,逐步扫描并... 详细信息

提出基于真实细观结构的岩土工程材料三维数值分析方法。运用数字图像技术,将岩土工程材料的表面图像转换为材料的真实矢量细观结构。然后通过一种简单变换,将该矢量结构转换为单层的三维结构。最后采用研磨及扫描循环系统,逐步扫描并生成每一层材料的表面细观结构,将这些沿深度方向连续的细观结构逐层逐层叠加起来,从而形成了整个试件的三维真实细观结构。该细观结构可以与传统数值计算方法耦合来分析非均质岩土工程材料的力学性能。以香港花岗岩为例,采用有限差分法软件FlAC3D,分析岩石在单轴受压情况下的三维应力分布及裂纹的产生及扩展过程。计算结果显示真实细观结构能显著影响材料的力学性能及破裂模式。

关键词：岩石力学数值分析非均质材料花岗岩数字图像处理有限差分法

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模型嵌岩桩试验及数值分析

岩石力学与工程学报 2007年第8期26卷 1691-1697页

作者：王耀辉谭国焕李启光中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 香港大学土木工程系

由于嵌岩桩的极限承载力很高,在现场试验中很难将其加载至破坏和监测破坏时嵌岩段摩阻力的分布特征。采用室内模型试验方法对桩1混凝土及桩1岩石界面的摩阻特性进行研究。试验中对两个嵌岩桩模型进行荷载试验,将其中一个加载至破坏。试... 详细信息

由于嵌岩桩的极限承载力很高,在现场试验中很难将其加载至破坏和监测破坏时嵌岩段摩阻力的分布特征。采用室内模型试验方法对桩1混凝土及桩1岩石界面的摩阻特性进行研究。试验中对两个嵌岩桩模型进行荷载试验,将其中一个加载至破坏。试验结果表明,破坏发生在桩/混凝土界面,而桩身及岩体内部均保持完好。另外,桩/岩石界面上的摩阻力分布是非均匀的;模型桩破坏时在嵌岩段上部产生的摩阻力远大于下部的值。数值模拟结果表明,摩阻力的这种分布特性是因为桩周岩体变形所在界面所产生的法向压应力的影响。试验结果说明,对于建造在高强度岩体中的嵌岩桩,其承载力特性极大地取决于桩/岩石界面的摩阻特性,而摩阻力的分布又受到桩周岩体变形的影响。

关键词：桩基工程嵌岩桩荷载试验数值模拟

高放废物处置北山预选区深部完整岩石基本物理力学性能及时温效应

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岩石力学与工程学报 2007年第10期26卷 2034-2042页

作者：刘月妙王驹谭国焕蔡美峰北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 核工业北京地质研究院北京100029 香港大学土木工程系

岩石物理力学性能研究是高放废物处置库选址、设计、建造和性能评价中不可或缺的一个重要研究方面。经过全国筛选对比,已初步确定甘肃北山地区为我国高放废物处置库重点预选区。甘肃北山地区深部的主要岩石为似斑状二长花岗岩和英云闪长... 详细信息

岩石物理力学性能研究是高放废物处置库选址、设计、建造和性能评价中不可或缺的一个重要研究方面。经过全国筛选对比,已初步确定甘肃北山地区为我国高放废物处置库重点预选区。甘肃北山地区深部的主要岩石为似斑状二长花岗岩和英云闪长岩,似斑状二长花岗岩均匀性好,两种主岩均具有高密度、低孔隙率、高力学强度、低变形和高脆性的特性。通过一系列室内蠕变试验,研究在不同温度(室温,50℃,90℃)与围压(单轴,10 MPa,30 MPa)条件下,北山花岗岩在不同恒定应力水平下的变形特征与声发射特性,温度和围压对岩石力学性能有着重要的影响。随着温度的升高,围压为10和30 MPa时的弹性模量逐渐升高,至70℃左右时达到最高,之后随温度的升高略微降低;裂纹损伤应力呈线性显著降低,而泊松比呈线性明显升高。稳态蠕变阶段的应变速率随着温度的升高而明显加速,在同一应力比下到达破坏的时间相应降低。随着恒载应力的降低,似斑状二长花岗岩达到破坏的时间显著增长。随着围压的增加,轴向蠕变变形量明显增加;在相同的应力比下,导致岩石断裂破坏的时间显著延长。

关键词：高放废物深地质处置花岗岩物理力学性能时温效应

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入渗诱发黄土滑坡的力学机制

岩土力学 2013年第11期34卷 3173-3179,3186页

作者：周跃峰谭国焕甄伟文许领长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010 香港大学土木工程系中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

在农田水利建设蓬勃发展的同时,灌溉入渗在黄土塬边诱发了严重的滑坡灾害。作为黄土滑坡的典型区域,甘肃黑方台地区近年来受到了密切关注。为了研究入渗条件下黄土边坡的变形破坏机制,在黑方台典型滑坡后壁削取原状土样,开展了3组不同... 详细信息

在农田水利建设蓬勃发展的同时,灌溉入渗在黄土塬边诱发了严重的滑坡灾害。作为黄土滑坡的典型区域,甘肃黑方台地区近年来受到了密切关注。为了研究入渗条件下黄土边坡的变形破坏机制,在黑方台典型滑坡后壁削取原状土样,开展了3组不同应力路径的三轴试验以模拟边坡的失稳过程。通过开展偏压固结不排水(ACU)试验和饱和恒载(SDl)增孔压试验研究了饱和黄土启动和变形破坏过程;通过开展非饱和恒载(UDl)增湿试验,研究了非饱和黄土启动和变形破坏过程。在此基础上,从应力路径和黄土的微观结构角度阐述了入渗诱发黄土滑坡的力学机制。此外,利用试验结果分析了黄土的典型物理力学特性,结果表明:在埋深应力范围内,该黄土的饱和临界状态线可简化为单一的直线;该黄土的状态边界线可近似为其临界状态线;由UDl试验预测的土-水特征曲线受应力状态影响,较高的应力水平对应较低含水率。

关键词：滑坡黄土非饱和土应力路径试验临界状态土一水特征曲线

基于边界造波法的二阶Stokes波的数值生成

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2010年第1期29卷 107-111页

作者：刘霞谭国焕王大国香港大学土木工程系香港999077 大连大学材料破坏力学数值试验研究中心辽宁大连116622

针对滑坡涌浪灾害中波浪的产生和传播分析至关重要的问题,利用FlUENT软件平台,提出了边界造波的数值方法,并通过二次开发实现了二阶Stokes波的数值模拟。该边界造波法以不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程和追踪自由面的VOF法为基础,... 详细信息

针对滑坡涌浪灾害中波浪的产生和传播分析至关重要的问题,利用FlUENT软件平台,提出了边界造波的数值方法,并通过二次开发实现了二阶Stokes波的数值模拟。该边界造波法以不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程和追踪自由面的VOF法为基础,借助FlUENT软件中的UDF功能定义了入射边界处波浪的速度和波形解析表达式,从而模拟了二阶Stokes波的产生和传播。计算结果表明,该数值水槽能有效可靠的模拟弱非线性波浪。这为后续模拟由滑坡涌浪所产生的波浪提供了一定的研究基础。

关键词：边界造波法数值水槽二阶Stokes波

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嵌岩工字钢桩承载力特性研究

岩石力学与工程学报 2008年第A2期27卷 3416-3424页

作者：王耀辉谭国焕李启光杨峻中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071 香港大学土木工程系

嵌岩工字钢桩广泛应用于香港地区,通过现场载荷试验及室内摩阻力试验对这种桩型的承载力特性进行研究。试验结果表明,在垂直载荷作用下嵌岩工字钢桩中的工字钢与周围混凝土界面上会有摩阻力产生,但两者又不能看作是一个复合整体。当荷... 详细信息

嵌岩工字钢桩广泛应用于香港地区,通过现场载荷试验及室内摩阻力试验对这种桩型的承载力特性进行研究。试验结果表明,在垂直载荷作用下嵌岩工字钢桩中的工字钢与周围混凝土界面上会有摩阻力产生,但两者又不能看作是一个复合整体。当荷载增加到一定程度时,钢/混凝土界面上会产生滑移。对于短桩来说,滑移的范围可能达到嵌岩段顶部。因此,在对桩身的压缩变形进行计算时,必须考虑这一特性。根据现场及室内试验结果,对目前采用的桩身变形的计算方法提出修正。对比结果表明,所提出的方法能更好地与现场试验的结果相符合,应用所提出的方法可以对载荷试验的结果进行更加准确的判断。

关键词：桩基工程嵌岩桩荷载试验摩阻力

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岩石边坡稳定性和Fuzzy综合评判法

岩石力学与工程学报 1999年第2期18卷 170-175页

作者：刘端伶谭国焕李启光徐钺王元汉华中理工大学土木工程系香港大学土木工程系岩石工程研究中心

采用Ｆｕｚｙ数学方法，充分考虑工程实际经验，建立了Ｆｕｚｙ综合评判模型。根据不同的稳定状态，将边坡划分为五个等级；综合分析影响边坡稳定的各种作用因素，根据它们作用程度的不同，赋予不同的权值；采用二级综合评判，使评判结... 详细信息

采用Ｆｕｚｙ数学方法，充分考虑工程实际经验，建立了Ｆｕｚｙ综合评判模型。根据不同的稳定状态，将边坡划分为五个等级；综合分析影响边坡稳定的各种作用因素，根据它们作用程度的不同，赋予不同的权值；采用二级综合评判，使评判结果更符合实际。

关键词：综合评判隶属函数权值岩石边坡稳定性

大型现场室内两用直剪仪研制(II):试验测试

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岩土力学 2006年第2期27卷 336-340页

作者：刘小丽罗锦添闵弘邓建辉谭国焕中国科学院岩土力学重点实验室武汉430071 Carleton大学土木与环境工程系香港大学土木工程系

利用新近研制的大型现场室内两用直剪仪,对两种不同性质的砂样进行了剪切试验。在对干砂的直接剪切试验特性进行综述的基础上,从多方面对该大型直剪仪得出的干砂剪切试验数据进行了分析验证,结果表明该大型直剪仪得出的试验数据一致性... 详细信息

利用新近研制的大型现场室内两用直剪仪,对两种不同性质的砂样进行了剪切试验。在对干砂的直接剪切试验特性进行综述的基础上,从多方面对该大型直剪仪得出的干砂剪切试验数据进行了分析验证,结果表明该大型直剪仪得出的试验数据一致性好、可靠性较高,说明该大型直剪仪的基本剪切性能稳定,可进一步应用于相关岩土材料的试验研究。

关键词：大型直剪仪直剪试验干砂剪切特性