半无限横观各向同性介质中多裂纹相互作用分析

为评估含矩形裂纹的半无限横观各向同性介质的局部强度和稳定性,采用基于双横观各向同性材料基本解的对偶边界元数值方法,分析了在沿裂纹面法向和切向均布力分别作用下矩形裂纹的应力强度因子及两个共面或平行的矩形裂纹的相互作用问题。通过数值计算考察了自由面对应力强度因子值的影响,以及裂纹间距、边长比及自由面对共面或平行双裂纹相互作用效应的影响。结果表明,自由面的存在引起该类裂纹应力强度因子值大于无限域情况;裂纹形状和裂纹间距对共面或平行双裂纹相互作用效应均有较明显的影响,但自由面对共面或平行双裂纹的相互作用效应均影响较小。

层状岩体各向异性对裂纹断裂特性影响研究

为探讨层状工程岩体在平行和垂直层面方向的各向异性对其中埋藏裂纹断裂特性的影响,将层状工程岩体地基模拟为半无限横观各向同性介质,用平行和垂直层面方向弹性系数的比值来表征该类岩体各向异性的程度,采用基于双横观各向同性材料基本解的对偶边界元方法,分析了该类岩体在平行和垂直层面方向上的弹性模量、剪切模量和泊松比的各向异性对正交于层面的单条矩形裂纹应力强度因子(SIF)和两条裂纹间相互作用的影响规律。数值计算结果表明:平行层面方向的裂尖SIF值随垂直层面方向的弹性模量和剪切模量的减小而减小,垂直层面方向的裂尖SIF值变化规律正好相反。泊松比的各向异性对裂尖SIF值和两条裂纹间的相互作用均基本无影响。

半无限横观各向同性体中共面双裂纹边界元分析

基于双横观各向同性材料基本解的对偶边界元方法,分析了半无限横观各向同性材料中两条共面裂纹的相互作用问题。裂纹面上分别作用着法向和切向两种均布荷载,材料的各向同性面及裂纹面平行于半无限域自由面。数值计算得到了该类裂纹的应力强度因子(SIF)值和两条共面裂纹相互作用的SIF值影响系数。根据数值结果分析了自由面对该类裂纹SIF值的影响,以及裂纹间距与形状、自由面对SIF值影响系数的影响。结果表明,自由面对作用法向力时的该类裂纹SIF值有明显的影响,裂纹间距与形状对SIF值影响系数影响较大,但自由面对SIF值影响系数基本无影响。

探究乡土材料的低技术生态应用——以生土材料为例

从生土材料的生态特性出发,探究传统生土材料应用的不足和改进措施,系统分析了国外现代生土材料的存在形式和应用案例。结合我国新农村建设的现状,深入发掘乡土建筑中顺应自然的做法,对乡土建筑进行再认识,针对生土材料在现代村落中的低技术应用,改善乡土材料的不足,强化生态优势,积极探索乡土材料的现代应用策略。

分析煤层开采地表移动的一种新型边界元方法

煤系地层为成层分布的沉积岩，煤层的开采会引起地表大规模的沉陷，发展适应此类介质的分析方法一直是本领域的研究热点。本文发展了一种新型的边界元方法来分析煤层开采引起的地表移动。该边界元方法基于层状材料基本解，采用4～8变结点单元离散边界，并采用有效的数值方法计算各类奇异积分。然后，用有解析解的算例验证建议数值方法。最后，采用新型边界元方法分析煤层开采引起的地表移动。本文所建议的方法在分析煤层开采引起的地表沉陷时具有较高的计算精度和效率。

非均匀荷载作用下层状岩体矩形裂隙力学特性分析

该文采用已发展的层状材料基本解对偶边界元方法,分析了层状裂隙岩体的力学特性。在分析无限域层状岩体中裂隙时,该对偶边界元方法退化为间断位移法。在建议的间断位移法中,只需沿裂隙一个面离散,采用9结点等参单元和非连续单元离散裂隙面。采用建议方法计算了作用有非均匀荷载矩形裂隙的间断位移。利用裂隙尖端附近的间断位移值,计算了应力强度因子。给出不同岩性组合情形时矩形裂隙应力强度因子的分布规律。