检索结果-南通市图书馆

基于二阶功准则的岩质滑坡准静态-动态转化数值分析

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岩土力学 2018年第3期39卷 1091-1099页

作者：吕谦张云李兆华陶志刚何满潮中国矿业大学力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 河北水力电力学院土木工程系河北沧州061001 绍兴文理学院岩石力学与地质灾害实验中心浙江绍兴312009

地质不连续带的破坏往往对岩质边坡的失稳起控制性作用。二阶功破坏准则可以分析除振颤失稳外的所有材料失稳问题,因此,利用该准则分析了岩体不连续带的材料失稳破坏问题。首先从数学上解释了使用二阶功分析二维地质不连续带的优势;而... 详细信息

地质不连续带的破坏往往对岩质边坡的失稳起控制性作用。二阶功破坏准则可以分析除振颤失稳外的所有材料失稳问题,因此,利用该准则分析了岩体不连续带的材料失稳破坏问题。首先从数学上解释了使用二阶功分析二维地质不连续带的优势;而后将二阶功破坏准则引入FLAC有限差分计算软件,并根据相关监测数据对南芬铁矿岩质滑坡进行了二维数值分析。滑坡是一个准静态到动态的转化过程,动能的突然爆发标志着准静态-动态转化的发生。二阶功和二阶动能之间存在直接关系,据此关系估算出的南芬铁矿岩质边坡动能演化曲线可以证明二阶功对岩土材料失稳破坏判别的有效性。

关键词：滑坡地质不连续带准静态-动态转换分岔失稳动能二阶功

顶板断裂瞬间煤体稳定性的动力学分析及数值模拟

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煤炭学报 2014年第2期39卷 253-257页

作者：祝捷张敏唐俊王曌华谈晓钟中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室北京100083

为了研究顶板突然性断裂诱发煤层失稳的致灾条件,本文采用动力学方法分析了顶板断裂瞬间煤岩系统的受力状态和力学响应。首先推导了顶板断裂时惯性力、惯性力矩的计算公式,进而得到顶板断裂瞬时转动加速度与惯性力、惯性力矩的关系,利... 详细信息

为了研究顶板突然性断裂诱发煤层失稳的致灾条件,本文采用动力学方法分析了顶板断裂瞬间煤岩系统的受力状态和力学响应。首先推导了顶板断裂时惯性力、惯性力矩的计算公式,进而得到顶板断裂瞬时转动加速度与惯性力、惯性力矩的关系,利用数值模拟计算了顶板断裂前后以及不同转动角加速度条件下的煤岩体应力、变形和两帮位移。计算结果显示:当顶板断裂瞬时转动角加速度较小,即顶板断裂释放能量较小时,工作面煤壁两帮移近量随顶板瞬时转动角加速度的增大而增大;当顶板断裂瞬间转动加速度达到某临界值时,煤岩系统出现失稳分支点,具体体现为工作面处煤体的应力基本不变,煤壁顶部竖向下沉激增,煤岩系统的平衡须依靠煤壁回缩方可维持。因此顶板断裂可以诱发煤岩体系统的失稳,但并非失稳的充分条件。

关键词：煤体稳定性顶板断裂动力学分析分岔失稳

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抛物线浅拱面内弹性稳定性分析

中国科学：技术科学 2010年第2期40卷 132-138页

作者：蔡建国冯健陈耀黄利锋东南大学土木工程学院南京210096

对竖向均布荷载作用下固接抛物线浅拱进行了平面内稳定性分析.利用虚功原理对浅拱建立了非线性平衡条件和非线性屈曲方程,得到了均布荷载作用抛物线浅拱的反对称分岔失稳以及对称跃越失稳模式下的解析解以及区分不同失稳模式的拱的修正... 详细信息

对竖向均布荷载作用下固接抛物线浅拱进行了平面内稳定性分析.利用虚功原理对浅拱建立了非线性平衡条件和非线性屈曲方程,得到了均布荷载作用抛物线浅拱的反对称分岔失稳以及对称跃越失稳模式下的解析解以及区分不同失稳模式的拱的修正长细比临界值.为了简化求解临界荷载的过程,利用最小二乘原理得到了对称跃越失稳临界荷载的近似解.通过有限元分析与理论解的对比验证了理论解的正确性.最后给出了一种提高拱面内性能的索拱结构形式,分析结果表明:随着拱修正长细比的提高,索对拱结构面内稳定性能提高的作用越明显.

关键词：抛物线拱弹性稳定性浅拱分岔失稳跃越失稳

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非均布对称荷载下抛物形拱结构屈曲研究

建筑结构 2017年第S1期47卷 451-454页

作者：黄朝煊浙江省水利水电勘测设计院杭州310002

针对抛物形拱结构面内稳定课题的复杂性,对竖向非均布对称荷载作用下无铰抛物形浅拱进行了平面内稳定分析,利用虚功原理对浅拱进行非线性屈曲研究,得到对称荷载下的二次多项式分布时的屈曲控制方程,当荷载系数满足该控制方程时抛物拱发... 详细信息

针对抛物形拱结构面内稳定课题的复杂性,对竖向非均布对称荷载作用下无铰抛物形浅拱进行了平面内稳定分析,利用虚功原理对浅拱进行非线性屈曲研究,得到对称荷载下的二次多项式分布时的屈曲控制方程,当荷载系数满足该控制方程时抛物拱发生临界屈曲,为抛物形拱坝的屈曲研究提供了基础;基于荷载强度整体等效折减法给出了非均布对称荷载作用下的屈曲安全系数计算,为相关工程如大跨度抛物线拱桥结构、大跨度抛物线钢结构体育馆顶棚、大跨度厂房屋顶等结构稳定计算提供理论参考。

关键词：抛物形拱弹性稳定性分岔失稳非均布对称荷载

考虑非饱和/相变的高速远程滑坡水-热-力耦合数值模拟研究

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考虑非饱和/相变的高速远程滑坡水-热-力耦合数值模拟研究

作者：何川四川大学

学位级别：硕士

高速远程滑坡由于其极强的破坏力以及复杂的启动机制,长期以来对人民生命财产和工程设施的安全造成巨大威胁,是很多学者重点关注的地质灾害之一。因很多滑坡的动力学特性及失稳启动机理很难用传统的极限平衡等理论得到满意的解释,目前... 详细信息

高速远程滑坡由于其极强的破坏力以及复杂的启动机制,长期以来对人民生命财产和工程设施的安全造成巨大威胁,是很多学者重点关注的地质灾害之一。因很多滑坡的动力学特性及失稳启动机理很难用传统的极限平衡等理论得到满意的解释,目前高速远程滑坡的热效应机制已被很多学者所认可,并应用于饱和土及具有热化学性质岩类滑坡的研究。但自然界中绝大部分滑坡都同时包含饱和部分与非饱和部分,而且当地下水位较低时非饱和部分的体量会远大于饱和部分,如频繁发生在我国西北地区的黄土滑坡就是很典型的例子。另一方面,随着全球气候的变化与高寒地区的发展建设,寒区滑坡越来越受到人们的关注,且冻土性质对温度的变化更为敏感。鉴于此,本文主要研究非饱和土及饱和冻土条件下的高速远程滑坡,通过水分场、温度场、应力场的耦合机理建立滑坡的运动过程及失稳启动过程模型,主要研究内容及结果有:(1)基于弹性条分法建立了可以同时考虑滑带非饱条件及饱和条件的拟二维水-热-力耦合滑坡模型,根据地下水位将滑坡分为非饱和部分与饱和部分并考虑了滑坡地形变化的影响,然后以陕西东风滑坡为案例进行了研究,重点分析气相的存在对滑坡运动特性的影响。结果表明,滑带的摩擦软化特性对滑坡速度具有重大的贡献,导致在较高渗透性下滑坡也会启动,而且由于气相的存在滑体速度更大,同时滑带会产生更高的温度及超孔隙压力。当不考虑摩擦软化时则热增压的影响更为显著,此时非饱和土的土水特征曲线形状参数N及初始饱和度S对滑坡的最大速度有着非常重要的影响,当N和S较小时滑坡速度明显增大,值得注意的是在渗透性较高的条件下根据传统饱和模型滑坡最大速度几乎为零,而本文提出的非饱和模型仍可以预测灾难性滑坡的发生。相反,当N较大或S取中等值时则非饱和情形下的滑坡速度更低,此时传统饱和模型预测的结果会偏于保守。(2)建立了考虑冰水相变条件下的饱和冻土滑坡水-热-力耦合模型,发现冻土滑坡与融土滑坡具有一定相似性,不同的是当温度达到冰的融点后由于冰水相变吸热致使温度不再上升,同时孔压仍在消散,使得该期间速度有所下降,而冰全部融化后则又回归到饱和土模型。需要注意,初始温度对冻土滑坡的影响是值得关注的,当初始温度较高时滑坡经历扰动加速后甚至会重新回到稳定状态,而这对于饱和土情形的影响几乎可以忽略不计。将模型应用于美国阿拉斯加州的Lamplugh滑坡,发现模型预测的滑动初期最大速度与现场地震波反演估算的速度较为符合,同时也可以解释Lamplugh滑坡能够在极低地形倾角下高速运动近10.5km距离的原因,这是传统摩擦模型所难以反应的。(3)基于分岔理论研究了饱和冻土滑坡的失稳启动机制。首先考虑渗透性的影响,发现临界渗透系数控制的系统分岔特性对于饱和冻土滑坡依然成立,同时初始温度对系统演化趋势也有重要作用,并通过数值解得出系统的临界渗透系数与临界初始温度。随后建立了饱和冻土滑坡热逃逸失稳模型,综合考虑了温度、孔压与滑坡速度长期的演变过程,当温度高于零度时用原饱和土模型,当温度达到零度以下时用本文提出的冻土模型,二者交替使用,可以反映出滑坡从很低的长期变形速度至最终失稳破坏的高速滑动过程,并将模型应用于已经发生破坏的新疆伊宁滑坡与尚未失稳的黑龙江北安滑坡,验证了模型对饱和冻土滑坡失稳判别的适用性。

关键词：高速远程滑坡非饱和土冻土滑坡水-热-力耦合热效应分岔失稳