裂隙巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性隨機動力學(xué)－非線性耦合分析成果信息

項目針對目前尚未成熟，但工程應(yīng)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(chǔ)上采用隨機理論與動力學(xué)理論結(jié)合的隨機動力學(xué)與粗糙集理論、支持向量機理論、可拓學(xué)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(xué)響應(yīng)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(xué)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(fēng)險，對不確定性因素造成的風(fēng)險越加受到人們的重視。本課題運用隨機力學(xué)理論，考慮節(jié)理巖體節(jié)理裂隙分布、巖體力學(xué)參數(shù)及外來荷載的隨機性，研究節(jié)理巖體的隨機力學(xué)響應(yīng)問題，并用地質(zhì)代表單元體的力學(xué)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(fēng)險的時空響應(yīng)問題進行探索，進行相應(yīng)的洞室工程風(fēng)險分級機制的研究，提出應(yīng)對風(fēng)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(xué)問題的研究，為節(jié)理巖體地下洞室工程的設(shè)計施工方案和參數(shù)的選取、支護加固措施的選擇以及風(fēng)險應(yīng)對措施的制定提供科學(xué)有效的依據(jù)，推動巖石力學(xué)隨機分析領(lǐng)域的研究和發(fā)展。

利用復(fù)合單元技術(shù)，建立裂隙巖體的滲流/應(yīng)力應(yīng)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(luò)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(xué)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(fù)合單元技術(shù)。引入p-型自適應(yīng)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(luò)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(yīng)力應(yīng)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(xué)的理論研究和工程設(shè)計方法研究有較大推動作用，在我國水利水電工程的建設(shè)中有較大應(yīng)用前景。 2100433B

殼液耦合系統(tǒng)的非線性動力學(xué)行為異常復(fù)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(wù)學(xué)模型。應(yīng)用分貧理論，解決該系統(tǒng)的動力學(xué)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(yīng)用前景。 2100433B