土的非正交塑性模型的归一化求解格式
针对土体剪切时应变增量矢量不垂直于屈服面的非正交变形特性,采用分数阶微分方法建立了非正交塑性模型,并通过定义新的塑性流动方向和加载方向、引入带误差控制的应力积分算法,构建了具有普遍适用性的归一化求解格式。
针对土体剪切时应变增量矢量不垂直于屈服面的非正交变形特性,采用分数阶微分方法建立了非正交塑性模型,并通过定义新的塑性流动方向和加载方向、引入带误差控制的应力积分算法,构建了具有普遍适用性的归一化求解格式。
串联板锚的拖曳嵌入试验表明,采用padeye与锚爪(fluke)相连的连接方式可同时提高嵌入深度和安装承载力;锚间距不小于3倍锚爪宽度时可有效减弱相互干扰。前锚为拖曳嵌入锚、后锚为竖向承载锚(VLA)的组合性能最优,最大安装承载力达对应单锚承载力之和的1.3倍。
研究提出基于逐级静力平衡的多排抗滑桩支护滑坡稳定性分析模型,并建立综合考虑桩身刚度、嵌固段地基反力与桩顶位移的桩-土协同变形抗力计算模型。典型工程案例计算得整体稳定系数1.005、关键桩排抗力2547.2 kN/m,介于理正软件(0.987、1175.0 kN/m)与GEO5软件(1.09、3186.8 kN/m)之间。作者认为以确定性抗力为核心的框架可规避复杂推力分配难题。
推荐理由:针对多排抗滑桩推力分配难题,提出逐级静力平衡与桩土协同变形模型,给出介于两款软件之间的算例结果。
研究以上海某盾构隧道软土地层为背景,分析盾构对接解体段未加固与注浆加固两种工况下的土拱效应,并构建土拱力学模型推导隧道上覆土压力计算公式,理论修正解与数值模拟结果对比验证了模型合理性。结果表明未注浆时滑移面斜向上贯通至地表、横纵断面均呈盆形且横向范围更大,注浆后横断面呈“上下双盆”或“上盆下塔”、纵断面仅在隧道上方一定范围内形成塔状结构;注浆加固后土体应力重分布,土拱效应显著减弱。
推荐理由:针对盾构对接解体工况,给出未加固与注浆加固两种滑移面形态及上覆土压力计算式,可供类似软土隧道解体设计参考。
采用光滑粒子法(SPH)融合Drucker-Prager屈服准则与Grady-Kipp模型,构建了可同步表征剪切与拉伸失效的混合失效模型并开发Fortran求解程序,通过人工应力、应力光滑与黏性边界抑制应力振荡与边界反射噪声。模型复现了预裂缝岩样压缩及单截齿贯入试验的裂纹扩展路径与破坏模式,并模拟单截齿切割含坚硬结核煤体,识别出不同切入深度下以剪切和张拉为主导的两种结核剥落模式。
针对数据稀疏与测试噪声导致的参数不可辨识问题,构建了基于层级贝叶斯推断的分析框架,通过块金效应分解信号与噪声并引入信息性先验增强可识别性。5参数模型在MCMC后验推断中收敛稳健,条件随机场模拟传播后验不确定性并生成空间失效概率图,识别出最高失效概率达32.9%的潜在风险区,与现场破坏现象高度一致。
研究提出铰接式多联矩形掘进机配合刀盘超挖的造曲方法,并建立前后盾体与地层相互作用的力学模型,可动态计算偏转角、地层反力与方向控制千斤顶顶力。案例试算显示,增大土体内摩擦角或减小覆土深度可显著降低顶力峰值,增大地层抗力系数或减小曲线半径则显著增大外侧顶力;曲线半径小至一定阈值时内侧顶力由正转负,掘进机转为外侧顶推、内侧牵拉模式。
推荐理由:模型给出曲线矩形顶管偏转角与顶力分配的动态算法,可供曲线顶进方案选型与千斤顶配置参考。
研究以电石渣、赤泥、高炉矿渣和硅灰制备CG、CGS、RCG、RCGS四种全固废地聚物隔离墙材料,养护7 d后无侧限抗压强度与渗透系数均满足水泥基隔离墙防渗设计要求,其中CG体系经10级干湿循环后仍满足要求。
推荐理由:四种全固废地聚物隔离墙材料的干湿循环试验,给出中-大孔占比≤5%这一防渗劣化判据,可供隔离墙配比设计参考。
中国地震局工程力学研究所等提出基于剪切波速的砂土液化概率评价新方法。该方法以剪切波速为指标建立砂土液化概率评价模型,可用于砂土液化判别。
针对平面横波在饱和冻土与饱和土分界面处的传播问题,建立了分界面处的波动传播分析模型。研究给出了横波在两种饱和介质交界面上的反射与透射规律,并分析了相关参数对传播特性的影响。
中南大学等采用宏细观相结合的方法,研究动载作用对砂卵石渗流侵蚀特性的影响规律。
宁波大学与绍兴大学联合研制出野外岩体结构面JRC速测仪,用于快速测定结构面粗糙度系数JRC。该仪器面向野外现场应用,可提升岩体结构面粗糙度获取的效率。
河南理工大学研制出悬臂岩体非均布加载试验系统,用于模拟悬臂岩体在非均布荷载下的受力状态。该系统由河南理工大学能源科学与工程学院等单位完成,可开展悬臂岩体非均布加载试验。
针对煤矿酸性废水循环作用下的灰岩,开展断裂行为试验并揭示其微观机制。研究由贵州大学、贵州省煤矿设计研究院与四川大学联合完成,聚焦酸性废水循环对灰岩断裂特性的影响。
针对锚索影响下的围岩板裂化破坏过程,开展了声发射横波与纵波特征的试验研究。试验由华北理工大学矿业工程学院等单位完成,聚焦锚索作用下围岩板裂化破坏全过程中的声发射横、纵波响应特征。
四川大学与中国矿业大学(北京)采用数值模拟探索流态化迴行开采模式下的采动应力演化。研究聚焦该开采模式下采动应力的分布与变化特征,为流态化开采的应力控制提供依据。
中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室采用化学断裂力学分析与试验,研究硬脆性页岩伊利石晶层水化诱发开裂的机制。成果揭示了伊利石晶层水化作用下的开裂机理,为硬脆性页岩井壁稳定分析提供依据。
太原科技大学与河南理工大学团队采用三维手段研究CO2相变致裂煤的裂隙演化特征与改造效应。研究揭示致裂后煤体三维裂隙的扩展规律,并评价该技术对煤储层的改造效果。
绍兴大学等提出基于SPH的花岗岩高精度建模方法,用于研究矿物尺度裂纹扩展规律。该方法在矿物尺度再现花岗岩裂纹扩展过程,为岩石力学分析提供数值手段。
针对压气储能地下硐室,开展不同衬砌厚度条件下的真三轴试验,考察其力学特性与裂缝演化规律。试验由安徽理工大学与合肥工业大学团队完成,聚焦衬砌厚度变化对硐室受力与开裂行为的影响。
武汉理工大学与武汉工程大学团队研究了注浆加固裂隙砂岩的破坏机制、动力特性,并建立断裂损伤模型。成果可为裂隙岩体注浆加固设计与动力灾害评估提供理论依据。
华东交通大学与中国科学院武汉岩土力学研究所等联合研究了层状盐岩储氢库的氢渗演化机制与密闭完整性。研究聚焦氢气在层状盐岩中的运移规律及其对储库密封性能的影响,为盐穴储氢库的密闭性评价提供依据。
重庆大学与武汉大学团队开展粗糙裂隙渗流–溶蚀可视化试验,观测裂隙溶蚀模式及其转变过程。研究基于可视化试验揭示粗糙裂隙中渗流与溶蚀的耦合作用,并归纳溶蚀模式类型。成果可为岩体裂隙渗流–溶蚀演化分析提供试验依据。
武汉大学与中国电建成都院提出模型与数据双驱动的边坡时序位移分解方法,并以叶巴滩水电站料场边坡为案例开展研究。该方法用于分解边坡时序位移,案例对象为叶巴滩水电站料场边坡。
成都理工大学等基于力–震–变形融合监测,研究反倾软弱面控制下锁固型三段式岩质滑坡的灾变前兆特征。采用现场与试验监测手段提取临滑前兆信息,识别锁固段破裂对应的力、震动与变形响应规律。成果为该类锁固型滑坡的灾变预警指标选取提供依据。
宁波大学与中国科学院武汉岩土力学研究所通过试验研究锚索加固反倾岩质边坡的地震损伤特性,采用能量分析方法揭示其动力损伤规律。
针对台风“格美”诱发资兴滑坡,提出考虑多时间尺度极端降雨作用的区域浅层滑坡易发性评价方法。研究由绍兴大学、扬州大学、河海大学等单位联合完成,以资兴滑坡为案例开展易发性分析。
针对西南大型水电工程高陡边坡,以金沙江乌东德水电站为例建立了稳定性治理体系并给出应用。该体系面向高陡工程边坡的稳定治理,由来自中国长江三峡集团、中国华能集团、清华大学等单位的研究者共同提出。
针对颗粒流沿粗糙斜面下滑问题,研究考察了颗粒扁平度与伸长率对流动行为的影响。成果发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分,作者为 Mengna Zhang 与 Lu Jing。
针对含气黏土不排水行为,提出融合物理机制与机器学习的混合框架,实现轨迹预测并量化不确定性。该框架将物理约束与数据驱动方法结合,用于刻画含气黏土的不排水响应。
采用离散元法(DEM)研究了土工格栅铺设位置对松散铁路道砟深度相关微观力学行为的影响。研究聚焦不同格栅位置下道砟内部接触力链与颗粒运动的深度分布特征,揭示格栅位置对道砟微观力学响应的控制作用。
针对不同密度的各向异性颗粒材料,研究主应力轴旋转对其抗液化性的影响,并建立基于剪切波速Vs的表征框架。成果发表于 Computers and Geotechnics 第203卷第1部分,作者为 Xiao-Tian Yang、Qiang Ma、Meng Fan、Ning Zhang、Guo-Jun Cai。
研究将边坡失稳力学嵌入 E-PINN,用于同震滑坡易发性评价。作者为 Aonan Dong、Jie Dou、Yiwen Yang、Ke Xing、Shun Dong、Hao Li,成果刊于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
针对岩土场地表征,二维时域SH波全波形反演对比了不同优化策略的实用效果。研究由Ye Li、Ruoyu Chen与Khiem T. Tran开展,成果发表于《Computers and Geotechnics》第203卷第1部分。
采用3D DEM拉拔试验模拟,研究土体多分散性与土工格栅特性如何影响土-格栅相互作用机制,并从宏观与微观两个层面揭示其内在机理。
针对黏土场地海上风电单桩基础在循环荷载下的变形问题,Lu Chen、Guoliang Dai、Chengshun Xu 与 Wenbo Zhu 在 Computers and Geotechnics 第 203 卷 Part 1 发表研究。成果聚焦循环加载条件下单桩基础的变形响应,为黏土场地海上风电单桩设计提供参考。
面向大规模三维极限平衡边坡稳定分析,构建了自动微分辅助的计算框架,可在不解析推导滑裂面导数的情况下完成安全系数求解。框架由Wittaya Jitchaijaroen等提出,刊于Computers and Geotechnics第203卷第1部分。
提出一种可描述岩石全阶段力学行为的损伤模型,并用于深埋隧道开挖响应分析。模型覆盖岩石从初始加载到破坏的完整力学过程,通过深埋隧道开挖算例验证了其适用性。
采用全耦合 XFEM 分析了天然裂缝性地层多簇水力压裂中复杂裂缝网络的发育过程。研究由 Yun Zhou 等完成,发表于 Computers and Geotechnics 第 203 卷第 1 部分。
研究采用Minkowski和构建土石混合体三维细观结构模型并开展DEM模拟。该方法通过Minkowski和生成块石颗粒几何形态,用于再现土石混合体的细观结构特征。成果发表于Computers and Geotechnics 2027年3月第203卷第1部分。