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武汉岩土所自主化国产软件-“岩土工程大变形数值仿真分析软件”研究取得进展（图）
软件 岩土工程 仿真分析
2023/11/22
2023年来，岩土工程大变形数值仿真分析方法迅猛发展。该方法既能模拟评估岩土工程的稳定性，为实际工程提供设计支撑的基础，同时能进一步模拟工程结构破坏形式、失效过程等，评价工程失稳所造成的危害。为推动大变形数值仿真分析方法在实际工程的应用，中国科学院武汉岩土力学研究所王頔助理研究员、陈昊博士后及其团队成员开发了一套自主化国产软件，该软件基于物质点法（MPM）、离散单元法（DEM）和传统有限元法（FE...
2021年1月9日，由国际岩石力学与岩石工程学会非连续变形分析专委会(ISRM DDA Commission)、ISRM中国国家小组(ISRM NG China)、中国岩石力学与工程学会岩土体非连续变形分析专委会(CSRME DDA Commission)联合发起，中国地质大学（武汉）、天津大学和河北工业大学联合承办的第一届非连续变形分析国际青年科学家论坛(1st International Yo...
为研究变形和滞回效应对非饱和土水-力耦合特性的影响，以边界面理论为基础，建立一个同时考虑变形及滞回效应影响的三维非饱和土土-水特征曲面模型，所建立模型可完整地描述非饱和土的水-力耦合特性。提出的本构方程以吸力和孔隙比为自变量，以饱和度为因变量，建立三维土-水特征曲面模型，通过编程实现了本模型的预测功能。通过程序的预测结果与一系列不同应力和水力路径下的试验结果进行对比，在饱和度-吸力/孔隙比二维平面...
基于修正关口-太田模型的归一化变形量开挖边坡失稳判据
边坡稳定 失稳判据 修正关口太田模型 归一化变形量
2020/8/18
由于普通土体本构模型不能反应土体初始应力状态及开挖应力路径，在进行有限元计算时得到的特征点位移也会与工程实际有偏差。选用可以对开挖前边坡土体的初始K0应力状态以及开挖应力路径进行合理描述的修正关口太田模型，对开挖边坡进行有限元计算。
长安大学地质工程与测绘学院岩体力学课件第五章 结构面的变形与强度性质。
长安大学地质工程与测绘学院岩体力学课件第四章 岩块的变形与强度性质。
为保证切顶卸压沿空留巷技术在深部中厚煤层中成功应用，综合运用理论分析、现场实测及数值模拟等方法对沿空巷道围岩结构变形规律及控制技术进行探索。研究结果表明：实施切顶卸压后，巷道受超前集中应力影响的范围和强度均有所降低；巷道围岩呈现稳定时间长及持续变形2大特点；滞后工作面距离大于440 m的巷道围岩基本稳定。在顶板初始运动阶段采用“恒阻锚索+单体棚”进行超前支护，顶板剧烈运动阶段采取“液压抬棚支架+单...
为了更加精细的模拟土石混合体宏细观力学特性和变形破坏机制，针对已有三轴试验侧向柔性薄膜边界模拟方法进行改进，提出三维组合墙法实现了柔性薄膜边界的三维离散元模拟。结合已开发的不规则块石和土石混合体三维离散元建模方法建立土石混合体大型三轴数值试样，开展数值试验标定土石混合体数值模型的细观力学参数并与室内试验结果进行了对比验证。深入分析不同含石量下土石混合体的宏细观力学特性和变形破坏机制。结果表明：三维...
考虑流变和中间主应力的巷道围岩变形分区
巷道围岩 流变 中间主应力 Drucker-Prager准则
2018/4/23
考虑流变特性，将巷道围岩分为弹性区、塑性硬化区、塑性软化区和塑性流动区,并考虑围岩峰前应变硬化、峰后应变软化、扩容特性及中间主应力的影响;基于Drucker-Prager准则推导了各分区应力、位移和半径的封闭解析解，然后以实例为基础分析了围岩变形的影响因素。研究结果表明:中间主应力和围岩流变特性对巷道围岩位移和塑性区的大小均具有重要影响且中间主应力表现出强烈的区间性，在一定范围内提高中间主应力能够...
采用Boussinesq解求出地面堆载工况下隧道轴线处的附加应力，提出一个以剪切错台为主、刚体转动为辅的隧道变形模式，结合最小势能原理推导出隧道纵向变形量、环间错台量、环间转角和环间剪切力的计算公式。通过工程实例分析，将新方法与实测数据和弹性地基梁法进行比较，验证了新方法的有效性。并研究刚体转动效应、剪切错台效应、堆载数值、隧道埋深和隧道偏移距离对隧道纵向变形量的影响。研究结果表明：在地面堆载工况...
恒阻大变形(CRLD)锚索已广泛应用于许多边坡的预警和加固。为了分析恒阻大变形锚索的恒阻力，根据恒阻器的形状和尺寸，将其看作类似厚壁圆筒问题进行处理。厚壁圆筒问题不同于经典拉梅和薄壁圆筒两种问题，研究时需考虑径向应力及切应力对恒阻力的影响，为此建立三维弹塑性力学模型进行分析求解。若引入平面应变假设，则该三维解析模型回归为二维经典拉梅公式。为验证此方法的合理性，进行三组恒阻大变形锚索的拉伸实验，并将...
应变率是岩石力学性质和声发射特性的重要影响因素。针对应变率对岩石弹性变形过程声发射特征的影响问题，进行了含孔花岗岩双轴加载过程的声发射监测实验，通过研究岩石变形(弹、塑性)过程应变率和声发射率变化趋势之间的关系，揭示应变率对岩石变形过程声发射特征的影响机制。结果表明：(1) 在弹性变形过程中应变率、声发射率变化曲线均表现为“升→降→稳”的阶段性和趋势性变化，二者高度相关；在塑性变形过程中应变率基本...
土石混合体介质具有高度非均质性、显著的结构效应与尺寸效应等特点，这使其物理力学特性及其复杂。本文针对土石混合体在剪切过程中剪切带的变形性状与影响因素，采用自主研发的RSM–1000型电机伺服控制大型土工抗剪强度试验系统，考虑不同含石量(0，30%，50%，70%)、上覆压力(50，200，300，400 kPa)、块石尺寸(L1，L2，L3) 3个主要结构控制因素，进行土石混合体剪切变形试验，通过...