岩土力学包括岩石力学与土力学两种学科内容,它是固体力学的一个重要分支,却又是一门应用性很强的工程科学,在某种意义上也可看作是地质学、地球物理学与力学间的边缘学科。岩土力学研究离不开岩土工程,两者的界限有时也并不容易划清。

WRM-4型收敛仪是中国科学院武汉岩土力学研究所在总结国内外同类仪器的基础上,经过反复试验研制成功的。

本文基于内时理论的基本网络,利用四组内变量对软岩介质变形规律进行了分析与描述。从格朴斯(Gibb’s)自由能形式出发,把“塑性应力”的概念引入内时本构体系,获得一组新的内时本构方程。理论分析表明,该组本构方程能较方便地反映岩土介质广泛存在的不可逆非线性变形、剪胀(扩容)、交错效应等复杂的物理力学现象。理论计算和实验结果相吻合。

本系统由PZ-80A微型计算机、PZ-80A打印机、HNR-84磁带记录器、显示器和SMR-4土力学参数测试仪(测量轴向变形、钢环变形、体积变形、孔隙水压力)和接口电路所组成。本系统可与三轴剪力仪配套使用,进行固结不排水剪,不固结不排水剪;尤其是配用了我们新研制的电测数字体变仪后,还可作三轴固结排水剪。

在近海沉积物中广泛存在一种以粉质砂为主的轻亚粘土(中、低塑性少粘土),它常常是近海工程建筑物的主要持力层。本文针对南海北部湾某海区拟建混凝土重力式平台处的这种海洋上,从以下三方面研究了它的基本力学特性:(1)从常规固结不排水试验,看其与典型粘土(塑性较高)在静态剪切下的差别;(2)周期加载下的动力特性,尤其是液化和动力强度特性;(3)经受周期加载后的静态特性(预剪效应),包括不排水静强度改变规律。最后,根据这些试验成果,对这类土的力学性质作了初步的机理分析,试图从本质上解释其特有的力学性质。

本文介绍了二滩水电站工程导流隧洞右岸0+679剖面二维非线性有限元分析结果。着重研究岩性变化对隧洞稳定性的影响和分步开挖喷锚加固作用,并就施工方面提出了一些建议。本文对右岸导流隧洞的初步设计和施工设计有所裨益。

本文根据福里叶正反变换理论,对畸变了的波形进行频谱分析,分解出它的各个组成频率分量,然后根据测试系统的频响曲线对组成波形上的各对应值进行修正,最后把修正后的分频叠加起来,求得反演修正后比较接近真实的波形。本文既有理论上的分析,又有具体实现的方法。

本文通过爆炸、振动波形的频谱分析,对常用的频谱分析方法及其结果进行评价,并对爆炸波形频谱的特点提出看法。

为配合我所研制的RSM-08瞬态信号记录处理系统的使用,我们开发了若干软件。其中的某些软件引用了“数字信号分析”的一些理论与方法。本文对所实现的声波测时,声波测幅,应力应变分析,微机通讯等各项功能程序的内容,并着重对数据采集与分析程序的结构,算法及编程,作一介绍。

(二)几何非线性问题——大应变与大位移1.司徐克林(Stricklin)等的方法在几何非线性问题中,总刚度矩阵可区分为两部分,即线性(弹性)刚度矩阵与非线性刚度矩阵

一九八六年十月十三日,国家科委主任宋健同志一行来我所视察工作,对我所建立岩土工程研究中心,将改革进一步引向深入的设想表示支持,认为符合改革方向。我所于一九八六年十月廿四日书面报告中国科学院并转国家科委,申请建立岩土工程研究中心,该报告得到中国科学院的同意并已转国家科委。国家科委已正式批准成立岩土工程研究中心。

本文综述了我国目前水工建设中岩石力学测试技术和理论探索以及在水工建设中的应用情况,并对今后的发展提出一些意见和建议。

本文介绍了作者在联邦德国卡尔斯鲁厄大学土岩力学研究所利用该所研制的大型三轴试验机进行周期荷载下大型三轴试验的情况和结果。岩石为薄层灰岩,试件直径为60cm,高为120cm。整个研究工作是基于分析不可逆变形的观点来探讨变形和强度特性的。在周期荷载作用下,不可逆变形的总量随着循环次数的增加而增长;但在不同的应力水平下,不可逆变形的发展趋势具有显著的,甚至是质的差异。应力水平很低时,最初几次的循环荷载将导致产生较大的不可逆变形;随着循环次数之增加,其不可逆变形的增长率逐步衰减,最终趋向于一个比较稳定的常值。但是当应力水平达到某一“门槛”值后,情景则迥然不同;循环次数之增加将促使不可逆变形的加速增长,最终导致整个试件的破坏。试验结果表明,这一特征应力值略低于常规三轴试验中的所谓“屈服值”。研究结果表明,每一个加荷-卸荷循环过程中的不可逆变形主要发生在超过这一“门槛”值后的区段内。研究这样的特征值对于探讨周期荷载作用下岩体的力学性质是十分重要的。由试验获得的不可逆变形与循环次数的关系曲线在形态上与流变曲线十分相似。

本文叙述了不同粒径的石英砂粒的物理力学特性与声速关系的室内试验研究,着重探讨了容重、含水量与纵波波速、横波波速之间的关系,给出了以含水量为参数的容重与纵横波速度间的关系式,以及空隙比与纵横波速度之间的关系式。此外分析了在各种不同含水量时,容重、空隙比与波速的单调变化关系,并给出了相应的表达式。

我国南方有许多含有大量游离氧化铁的红色粘土(砖红壤),它们是在湿、热成土条件下形成的,具有由成份和结构引起的特殊工程性质。它们往往含水量高,孔隙比大,但力学强度仍然较高,即存在所谓物理指标和力学参数似乎相互矛盾的现象。本文着重讨论游离氧化铁对砖红壤的工程性质(如强度、膨胀特性等)的影响。研究结果表明,土中的游离氧化铁的形成、淋失和结晶程度的不同,土的工程性质也各异;土的物理力学性质会随周围环境的物理化学因素变化而变化。

本文在进行马家坝岩崩和滑坡的详细调查基础上,采用反演的方法,分析暴雨引起岩崩、岩崩诱发滑坡的力学机制,理论分析的结果与实际相符。同时还评价了马家坝斜坡体滑前、滑后的稳定性,给出防治对策。

本文阐述了强夯土层地基载荷试验方法及这种地基的特点。试验结果表明:强夯地基具双层结构,因此,应该分层布置试验点,并应进行下卧软弱层的验算。

本文系统介绍了软岩快速加载的动态实验技术及其数据自动化处理。实验结果表明:10吨快速加载机适用于软岩在中等应变速率下的动态力学性质的研究。利用RSM-08A多通道瞬态信号记录处理仪对整个实验过程的数据进行自动处理,可直接输出(通过绘图仪绘出)各种关系曲线(如:σ-ε,σ-t,ε-t),从而达到缩短实验周期,提高实验精度的目的。

用于岩土力学参数测量的传感器和二次仪表以及计算机,目前在国内外已有为数极多的类型和质量性能都较好的设备可供选择。如何组成一个合适的测量分析系统,使之达到技术性能和经济指标最佳,使仪器达到智能化,是人们十分关注的问题。我们经过比较试验,研制出TZY-1型土工试验测量分析系统,通过室内试验,证明性能良好,现已投入使用。

前言边界积分方程法是一个比较新的数值应力分析方法,它具有一些优点,特别是在三维分析中这些优点显得更为突出。近几年来,边界元法在我国得到了初步的应用和发展,为了进一步推广,有的单位已举办了一些小型的训练班和座谈会。但是有关边界积分方程法在岩土力学中,特别是在岩土工程中的应用,所见报导不多。我们这个讲座除介绍基本理论和方法外,将着重介绍边界积分方程法用于工程的几个具体实例。

1987年5月13日至16日,“中国岩土工程研究中心”在武昌东湖召开了成立大会。来自全国六十六个与岩土工程有关的单位及高等院校的专家、教授和高级工程技术人员等共九十八名代表出席了会议。成立大会收到中国科学院、国家科委综合局等领导机关以及有关单位发来的贺电贺信。中国科学院学部委员张光斗、钱令希、郑哲敏、潘家挣等向大会发了贺电贺信。大会还收到美国纽约州立大学石溪分校聂华桐教授发来的贺信。

本文介绍在断裂构造发育的风化花岗岩中采用长锚杆喷锚支护坑道的抗爆试验研究。在爆炸瞬时测定了锚杆和喷层的受力状态及洞周边的质点运动规律,以检验设计的可行性;爆后用声波法、钻孔电视和宏观调查确定其破坏状态,未发现有掉石和底鼓等现象。对比相邻的毛洞段和短锚杆试验段的破坏状态,表明长锚杆支护效果显著,抗爆性能优良,设计合理。

本文介绍了长江葛洲坝水利枢纽工程大江坝基固结灌浆过程中,用现场弹性波法检查、评价固结灌浆质量的试验及其主要结果。试验结果表明,在水利工程大规模的固结灌浆施工中,用弹性波法检查、评价固结灌浆质量,具有较高的可靠性,是快速而经济的先进方法。

本文用有限差分法模拟研究二维空间中波的传播、散射及其与介质间断的相互作用。文章第一部分运用所模拟的纵波波源讨论了半无限空间表面台阶地形或槽形裂隙所造成的波的散射。这些间断可模拟具有波长量级的悬崖或狭谷。第二部分用差分法与扰动法结合而成的混合法处理半无限空间表面有另一种物质构成的表面浅障碍时波的传播,以模拟山脊、堑沟等地形的影响。此混合法也被用于讨论半无限空间内含有水平夹层或孔隙的问题。所得研究结果对波的传播及其与介质间断的相互作用的理论研究和地震波破坏效应的分析和隔离等应用研究有一定的意义。

本文着重研究了岩石在循环荷载作用下的强度及变形特征。实验结果表明,岩石在循环荷载作用下的强度低于其静力强度,而这个循环疲劳强度极限与振幅、频率有关;岩石在循环荷载作用下的变形特征类似于静力蠕变特征。

本文介绍在珠江口三灶湾水上进行的十字板剪切和静力触探试验,获得了室内试验未能得到的土的十字板强度 C_u 和比贯入阻力 P_s 随深度增加而增大的有规律的结果。由这些试验结果,获得了两个近似公式 C_u=0.0069h 和 C_u≈0.024P_s,为筑堤提供了设计依据。另外,根据现场试验条件,因地制宜,采用简易的水上试验方法,为类似工程提供了方便和经济的离岸试验技术。

本文依据弹塑性变形相关关系,对材料的强度理论进行探讨,提出了一种新的强度理论,该理论和试验结果吻合良好。

在二汽建厂的施工中,采用强夯法处理地基已达五年之久,建成的车间、宿舍有百余处,施夯的工艺及夯法也在不断发展和改进。在夯锤的重量上有8t,10t,12t 到15t,落距一般以10m 为多,少数为8 m。锤形有正方形和圆形两种,正方形的面积有1.6×1.6m~2和1.8×1.8m~2;圆形的直径有1.4m,1.8m 和2.0m。在材料上,以钢筋混凝土为多,少数为钢锤。

今年五月三十日至六月二日,澳大利亚国家科学与工业研究组织(CSIRO)下属岩土力学研究所的蔡城基博士(Dr S.K Choi)来我所参观和讲学。

本文详细介绍 WRM-4型收敛计的测量原理、结构特征、性能指标、误差分析和现场应用效果。

二、积分方程的数值解积分方程(16)一般来说是不能得到解析解的,因此必须求助于数值方法,如象有限元法那样。但这里仅对区域表面进行离散化,而不必对整个物体这样做。

本文介绍了我国某海区海洋土应力-应变与强度特性,列举了各种试验(三轴剪切试验、单剪流变试验和压缩试验)的典型结果。试验表明:三轴试验显示其本构关系符合邓肯-张双曲线理论,在超压密状态和一定深度下的海洋土均会产生负孔隙水压力,并找出孔压系数 B 与 A_f 的关系;压缩试验与单剪流变试验的应力-应变关系符合幂函数关系;另外,对应力途径、弹性模量等也作了初步分析,为今后深入探索海洋土的性质积累资料。

本文介绍了室温到300℃温度范围内的花岗岩试件的三点弯曲断裂试验和圆柱体试件的单轴压缩试验。给出了花岗岩的断裂韧度 KIC,单轴抗压强度 fp,弹性横量 E 等力学参数随温度和加温速率变化的试验结果。这些试验结果表明,花岗岩以≤2℃/min 的加温速度缓慢加热到150℃时,断裂韧度将取得最大值,它约为室温值的1.14倍,虽然它的单轴抗压强度是随着温度的升高而递减的。另外,还用电镜和光学显徽镜的观察结果说明了温度对花岗岩断裂过程的影响。

本实验研究以液体传压方式与圆体传压方式对砂岩和工程塑料进行了0—3.72GPa 压力的准静水压状态下的体积应变测量,以液体传压的实验数据对固体传压的较低压部分的实验数据进行标定,得到了较为准确的实验结果。对固体传压实验中摩擦力的影响作了较为详细的讨论,给出了误差范围。最后通过对实验结果的分析,提出了固体传压试验中传压介质的选择标准。

前言长期以来,有限元计算结果的整理工作,特别是绘图,都是用人工方法进行的。这样既费时又费事,往往需要专职人员来完成,而对于一些复杂的图形,人工方法有时还难以绘制。

本文介绍一种岩体现场应力测量的新设备——空心包体式孔壁应变计。详细说明了它的设计思想,结构原理,计算方法。进行了试验室综合误差检验和现场测试,效果良好。

本文介绍了 EDV-1型数字体变仪的结构、简要的工作原理、性能指标、非线性的补偿、电缆电容的消除、抗干扰的措施以及使用情况。

1987年6月23—28日,中国力学学会岩土力学专业委员会第三届委员会成立大会暨岩土力学与工程战略讨论会在湖北宜昌召开。参加会议的委员和代表共30人。会议在宜昌中国三峡开发总公司会议室开幕。第一天上午,通过充分协商,产生了中国力学学会第三届岩土力学专业委员会。这届委员会共有委员28人,袁建新同志(中科院武汉岩土力学所所长)任主任委员,谷兆祺同志(清华大学水利系教授)、哈秋舱同志(中国三峡开发总公司总工程师)、周镜同志(铁道科学院铁建所研究员)、高大钊同志(同济大学科研处付教授)任副主任委员。下午即转入岩土力学与工程战略讨论会。在宜昌开会两天,其间,哈秋舲总工程师作了三峡工程论证概况和三峡工程的岩土工程问题的报告;代表们参观了葛洲坝水利工程。接着会议移至开往重庆的《江渝2号》轮上继续进行,最后在重庆建筑工程学院胜利闭幕。这次会议准备充分,安排紧凑,取得了良好的效果。在战略讨论会上到会的委员和代表们发言涌跃,各抒己见,并就一些共同关心的问题开展了热烈的讨论。前任主任委员钱寿易教授因事不能赴会,他在给专业委员会的热情洋溢的信中也谈了自己对岩土力学与工程发展战略的看法,对会议很有启发。

(一)引言1.传统领域(1)取样、现场试验(2)应力-应变-时间关系与强度特性(3)流动与固结特性(4)分析与设计(5)土壤改良

近十年来,工程界人士对于岩土力学的兴趣日益增长。有关土力学及基础工程、特别是深基础的学术会议,吸引了土木工程、环境工程、道路工程、桥隧工程的设计和施工人员的注意。有关岩石力学的学术活动,正在广泛展开。