裂隙巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性隨機動力學－非線性耦合分析

項目針對目前尚未成熟，但工程應用前景十分看好的裂隙巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性評價課題展開探索性研究。主要方法是在邊坡工程地質(zhì)條件、巖體結(jié)構(gòu)分析的基礎上采用隨機理論與動力學理論結(jié)合的隨機動力學與粗糙集理論、支持向量機理論、可拓學等非線性算法耦合。著重解決傳統(tǒng)難題的影響因素屬性約簡，屬性權(quán)重賦值，構(gòu)建裂隙巖體邊坡穩(wěn)定性評價的優(yōu)化平臺。 2100433B

節(jié)理巖體的力學響應特性成為影響巖石地下工程安全穩(wěn)定性的至關(guān)重要問題。巖體中節(jié)理裂隙分布的隨機性、巖體力學強度參數(shù)及所遭受的外界荷載的不確定性等使得地下工程不可避免地存在風險，對不確定性因素造成的風險越加受到人們的重視。本課題運用隨機力學理論，考慮節(jié)理巖體節(jié)理裂隙分布、巖體力學參數(shù)及外來荷載的隨機性，研究節(jié)理巖體的隨機力學響應問題，并用地質(zhì)代表單元體的力學特性以隨機分析法研究典型的大型地下洞室工程的安全穩(wěn)定性，揭示典型地下洞室工程在隨機因素作用下的失效破壞模式，并對洞室風險的時空響應問題進行探索，進行相應的洞室工程風險分級機制的研究，提出應對風險的措施。并擬開展一定的節(jié)理巖體單元體的塊體模型試驗，并與數(shù)值分析做對比。通過以上關(guān)鍵科學問題的研究，為節(jié)理巖體地下洞室工程的設計施工方案和參數(shù)的選取、支護加固措施的選擇以及風險應對措施的制定提供科學有效的依據(jù)，推動巖石力學隨機分析領(lǐng)域的研究和發(fā)展。

利用復合單元技術(shù)，建立裂隙巖體的滲流/應力應變耦合模型,并提供一種可包含等效連續(xù)介質(zhì)模型、裂隙網(wǎng)絡模型、裂隙孔隙介質(zhì)模型優(yōu)點的分析理論和方法。在單節(jié)理裂隙的力學模型方面，重點考慮裂隙的非線性變形與滲流的耦合關(guān)系。在數(shù)值分析工具方面，重點研究內(nèi)嵌不連續(xù)面和含奇異插值項單元構(gòu)造的復合單元技術(shù)。引入p-型自適應技術(shù)后，可實現(xiàn)單元階數(shù)的動態(tài)變化，以保證分析精度。利用該模型和方法，對依托工程的含隨機裂隙網(wǎng)絡的試件進行數(shù)值模擬試驗，分析彈性張量、屈服與破壞準則以及滲透張量，研究代表單元REV的尺度。最后，利用該模型和方法，對依托工程實現(xiàn)參數(shù)反演和現(xiàn)場實測驗證研究，為理論研究的深入發(fā)展提供線索和依據(jù)。本項目成果可用于巖體工程結(jié)構(gòu)滲流/應力應變耦合分析和破壞的全程仿真模擬和安全度評價,對巖石力學的理論研究和工程設計方法研究有較大推動作用，在我國水利水電工程的建設中有較大應用前景。 2100433B

殼液耦合系統(tǒng)的非線性動力學行為異常復雜豐富。以貯液殼及其系統(tǒng)為例，通過實驗，利用動力系統(tǒng)理論，建立殼液耦合系統(tǒng)的非線性動務學模型。應用分貧理論，解決該系統(tǒng)的動力學分岔問題及在高頻激勵下出現(xiàn)的各種低頻大波問題。探討模態(tài)間的能量傳遞等內(nèi)在規(guī)律。理論上有創(chuàng)新，并在航天、軍工等領(lǐng)域有廣泛應用前景。 2100433B