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武汉岩土所在考虑围压和塑性应变耦合作用下岩石弹性模量衰减规律方面取得新进展（图）
耦合作用 岩石弹性 岩土工程
2023/7/25
岩石的弹性模量是影响隧道和地下洞室开挖后变形程度的重要力学参数，合理估计岩石弹性模量可为隧道和地下洞室的支护设计提供可靠依据。大量室内岩石三轴试验结果表明：岩石弹性模量在弹性阶段较为稳定，但在应力峰值后的塑性应变软化阶段，随塑性应变增大而非线性衰减；同时，不同围压下的弹性模量衰减过程也并不相同。因此，考虑围压和塑性应变对弹性模量衰减的共同作用是十分必要的。
当滑坡上桥基和抗滑桩的距离较近或较远时，桥基周围土体所产生的剪切变形将严重影响桥基的受力和变形。以成兰铁路右所屯工点为原型，通过模型试验和数值模拟探讨桥基与前、后排抗滑桩的相互作用机制。研究结果表明：倾斜夹层和基岩交界面附近为桩身最大弯矩截面；后排抗滑桩和桥基距离很近，二者相互作用显著，桥基限制了正后方抗滑桩顶部的水平变形，使其受力模式接近锚杆抗滑桩，受抗滑桩水平变形影响，桥基桩后土压力集中在承台...
利用自主研制的“600 ℃ 20 MN伺服控制高温高压岩体三轴试验机”系统，研究f200 mm×400 mm大尺寸无烟煤试样在恒定500 m原岩应力状态(轴压12.5 MPa、围压15 MPa)，以10 ℃/h的升温速率从20 ℃升至600 ℃过程中的变形规律。试验结果表明：随着温度的升高，无烟煤煤体的变形可分为3个阶段，即20 ℃～200 ℃热膨胀阶段、200 ℃～400 ℃缓慢压缩阶段和400...
单裂隙花岗岩在应力–渗流–化学耦合作用下的试验研究
岩石力学 应力–渗流–化学耦合 单裂隙面 花岗岩
2010/8/25
通过开展单裂隙花岗岩在恒定三轴应力及化学溶液渗透压作用下的试验，对单裂隙岩石在应力–渗流–化学耦合环境下的综合响应机制进行研究。结果表明，单裂隙花岗岩在同时承受三轴压缩荷载及渗透压作用时，其侧向蠕变变形一直以稳定速率增加，显示水对裂隙面的物理软化效果，不同于完整岩石的扩容机制；应力作用下渗流溶液与裂隙表面矿物发生明显的溶解反应，其中反映硅铝酸岩矿物溶解的Al3+及SiO2浓度随时间递增，硅铝摩尔浓...
基于数量化理论III的滑坡发育影响因素及耦合作用强度分析
边坡工程 滑坡 数量化理论III 影响因素
2010/7/6
探讨西藏朗县研究区内滑坡发育的地质环境影响因素，借助GIS技术将影响因素指标量化，采用数量化理论III对滑坡发育的影响因素及其耦合作用强度进行分类分析。结果表明，对区内滑坡发育起主导作用的是降雨因素、坡体岩性、平均坡度、坡体前缘河流影响距，起重要作用的是坡体高度、外营力与人类工程活动、地震烈度因素，起一般作用的是土地利用因素；确定出年均降雨量、含残坡积物和绢云母千枚岩的滑坡体岩性、200 m内的河...
针对寒区工程结构的冻融受荷岩石，提出冻融损伤、受荷损伤与总损伤的概念，拓展损伤变量的内涵；以岩石的初始损伤状态为基准状态，充分考虑岩石细观结构的非均匀性，运用损伤力学理论及推广后的应变等价原理，建立冻融受荷岩石损伤模型；通过损伤变量及本构方程来描述岩石材料细观结构的损伤演化及其宏观损伤行为，与岩石实际冻融破坏情况符合较好。研究结果表明：寒区工程结构的受荷岩石，其力学性能由冻融因子、荷载因子及其耦合...
运用离散元数值模拟技术，对北川唐家山斜坡体在具地域性和空间非均质性的地震纵横波时差耦合作用(同时考虑水平和竖向地震力作用)下产生崩滑破坏的动力全过程进行研究，确定该斜坡体在强震动力作用下产生崩滑破坏的形成机制及主控因素。研究表明：(1) 该斜坡体的初期崩滑破坏是受到地震纵波产生的水平与竖向拉裂耦合作用所致，并以竖向拉裂作用占优，而后期的抛射及运动过程则是受到地震纵横波的耦合作用所致；(2) 地震纵...
热力耦合作用下花岗岩流变模型的本构关系研究
花岗岩流变模型 热力耦合
2009/5/20
热力耦合作用下岩石的微观结构的变化是引起宏观力学变化的主要原因，从热力耦合作用下花岗岩的流变机制研究出发，建立热力耦合作用下花岗岩的流变模型，从而推导流变本构方程是一种可行的方法。通过热力耦合作用下花岗岩的流变机制研究可知：(1) 花岗岩是一种由多种成分构成的具有多晶复合介质特点的脆性坚硬岩石，具有很大的非均质性，内部微观结构可分为晶粒、晶粒边界、晶间胶结物及晶间孔隙，这样的组分和结构将决定花岗岩...
多孔介质多场耦合作用理论及其在资源与能源工程中的应用 。
岩石破裂过程渗透性质及其与应力耦合作用研究
渗流-应力-损伤耦合 破坏过程 渗透特性 裂纹 非均匀性
2009/5/4
为了分析岩石细观结构特性变化引起渗透性演化对宏观力学行为的影响，并进行渗流应力耦合作用下岩石破裂机制的研究。基于细观损伤力学和Biot经典渗流力学，建立了岩体损伤非线性本构方程和渗透率关系模型，开发出岩石破裂过程渗流-应力耦合分析系统(coupling system of flow and solid in rock failure process analysis，简称F-RFPA2D)，拓宽了...
以三峡水电工程库区大型山体滑坡为研究对象，从三个方面研究地质灾害形成的内外动力耦合作用机制：(1) 通过对大量古滑坡的空间分布特征和发育时间的研究，寻求滑坡时空分布的控制因素，揭示滑坡发育演化与地球内外动力耦合作用的关系；(2) 通过对大型基岩滑坡滑带发育演化过程的研究，提出滑带形成演化的典型四阶段模式及其内外动力耦合作用机制；(3) 以三峡库区千将坪滑坡为例，通过对泥化夹层和滑带结构的精细地质分...
考虑流固耦合作用的库岸滑坡变形失稳机制
库岸滑坡变形 流固耦合作用
2009/4/28
当前，在库水位下降引起滑坡变形失稳机制的认识上，仍存在不足。基于渗流计算结果，采用有效应力法对边坡进行应力–变形分析和稳定性计算的传统方法，仅考虑由水体自重渗流产生孔隙水压力，而没有考虑水位下降引起滑带处的超孔压，从而产生不切实际的变形分析和稳定性计算结果，对滑坡的变形和失稳机制产生错误的认识。在流固耦合理论基础上，以黄土坡滑坡前缘临江崩滑堆积体作为工程实例，通过对泄水下滑坡流固耦合作用的数值模拟...
高放废料地质处置中多场耦合作用下的岩石破裂问题
岩石破裂 高放废料地质
2009/4/20
综述岩石力学中热–水–力耦合模型的研究进展，认为在热–水–力耦合作用下的岩石(岩体)破裂过程演化将直接影响高放射性废料地质处置库周围围岩的热力学特性、渗流特性和力学稳定性，进而影响高放射性核素在围岩中的迁移规律。通过建立一种描述热–水–力耦合条件下岩石破裂演化过程的细观力学模型，来揭示热–水–力耦合条件下宏观岩体结构破坏行为。计算分析结果表明，这种模型对于高放废料地质处置的可靠性分析具有重要的科学...
以深部开采为背景，讨论了温度和压力对深部岩石变形和破坏规律的影响。将岩石的屈服破坏过程视为能量释放和能量耗散的过程，根据最小耗能原理导出了温度和压力耦合作用下的深部岩石屈服破坏准则。该准则具有明确的物理意义，即当岩石的塑性耗散能及温度梯度引起热传导的耗散能累积耗散到一定程度时，岩石就会发生破坏失稳。