枯燥领域里的穿越 理论与人性的交融——记俞茂宏教授和他的双剪统一强度理论

<正>"平和,不喜争斗;温文尔雅,却柔中有刚;做事不紧不慢,但却效率很高;可能同时在做几件事,且都做的很好"。这就是为中国和世界强度理论研究以及基础力学基础理论的发展做出不可磨灭的贡献的俞茂宏教授的真实写照。2012年2月14日,"双剪统一理论及应用"获得国家自然科学二等奖、在人民大会堂受到国家领导人胡锦涛主席、温家宝总理等的接见和合影。     

厚煤层大倾角煤顶下掘进围岩控制数值模拟研究

为研究大倾角煤层开采过程中巷道围岩的稳定状况,以青东矿837机、风巷为工程背景,进行煤层顶底板岩石力学参数实验室测试,利用FLAC3D软件建立不同掘进工艺条件下的数值计算模型,分析软弱特厚煤层巷道分别在跟顶板掘进、全煤层掘进、破底掘进(不同破底深度)条件下巷道围岩破坏范围和变形特征。结果表明：跟顶板掘进方式下,围岩的塑性破坏主要发生在巷道底板下方,需要特别注意加强对底板的支护;跟底板掘进时,底板中部靠近帮脚处产生严重底鼓,应当加强对帮脚和巷帮的支护;在全煤层掘进时,巷道主要变形为底鼓与顶板下沉,顶底板破坏严重。研究成果对于指导大倾角厚煤层开采围岩控制具有一定的理论与工程意义。     

基于附加应力法的刚性桩复合地基沉降影响参数分析

针对现有文献中刚性桩复合地基沉降的影响因素分析较为缺乏这一问题,基于刚性桩复合地基的附加应力法,对地基土、刚性桩、路堤等因素对加固区沉降、中性面深度、负摩擦力等的影响规律进行了分析。研究结果表明,加固区沉降随淤泥质粉质黏土压缩模量、工作垫层厚度、工作垫层侧阻力逐渐增加;中性面深度随工作垫层厚度逐渐增加,但随工作垫层侧阻力逐渐减小;负摩擦力均随工作垫层厚度、工作垫层侧阻力逐渐增加。加固区沉降均随桩端土极限端阻力、总极限端阻力和单桩极限承载力逐渐增加。相对于开口条件,桩端为闭口时,桩端阻力较大,单桩承载力较高,加固区沉降较小。加固区沉降均随路堤高度、路堤填料重度、路堤顶宽和路堤边坡坡率逐渐增加;中性面深度和负摩擦力也随之呈现增加趋势。此研究结果可为刚性桩复合地基设计与计算提供一定参考。     

非参数支持向量预测方法及蒙特卡罗仿真检验

本文详细介绍了非参数支持向量预测方法,独特的结构风险最小化设计赋予了支持向量算法最出色的预测能力。蒙特卡罗仿真检验验证了支持向量预测方法的理论优点,即,无论在短期预测,还是长期预测上,也不管是预测变量的绝对水平还是变化方向,支持向量预测方法都一致地优于MLE和ANN方法。嵌套检验也从统计上显著地证明了这个结论。     

双荷载箱自平衡法在超长桩基承载力测试中的应用

在黄河中游山西小北干流范围,地下以砂土、粉质黏土层等物理力学指标较低的地层为主。在这种复杂的地质条件下,为保证桥梁桩基承载力和上部结构的安全性要求,设计多采用大直径超长桩为主,施工难度较大,造价较高。双荷载箱自平衡法是指根据试验方案规定,在桩身特定位置依次嵌入两个荷载箱,然后按照加载试验方案对荷载箱进行逐级分段加载,分别得出3段桩身的承载力,可以解决超长桩基试桩试验中的很多问题,为桩长优化设计提供数据支撑,具有广泛的应用前景。     

直升机滑橇式起落架落震仿真计算与试验验证

直升机起落架着陆性能直接影响直升机着陆载荷计算及机身设计,目前主要通过落震试验实测起落架的着陆性能.为了预先分析滑橇式起落架着陆性能,采用RADIOSS/HyperMesh模态分析平台,建立滑橇式起落架的落震仿真模型,进行着陆性能仿真计算.并设计了滑橇式起落架落震试验,实测起落架的落震性能参数.通过仿真分析结果与试验实测数据对比,验证了基于RADIOSS分析平台进行起落架着陆性能分析方法在工程上的可行性,同时通过仿真计算结合实测结果得到了滑橇起落架的着陆性能参数,为后续起落架进一步优化设计提供参考.     

不同降雨工况下滑坡稳定性数值模拟及破坏机理

通过现场勘察、应用改进Mein-Larson降雨入渗模型、数值模拟和理论分析等技术手段,分析了降雨型黄土滑坡稳定性和形成机理,研究结果表明：随着降雨强度和历时的增加,在坡脚处形成暂态饱和区,导致坡体应力场和位移范围发生变化,表层土体抗剪强度降低,推断出该滑坡为蠕滑-拉裂型滑坡。     

深厚软土盾构隧道施工地表沉降数值模拟计算

近些年越来越多的沿海城市兴建地铁,盾构隧道不可避免地会穿越软土地区,因而研究软土盾构施工引起的地表沉降规律变得尤为重要.以温州某盾构隧道为例,利用PLAXIS有限元软件,构建二维数值分析模型,分别研究单线隧道和双线隧道下的地表沉降规律.结果表明:土体变形逐步由隧道向上传递到地表,产生沉降,单线隧道最大地表沉降值为10.1 mm;单线隧道顶部管片的竖向变形最大达到2.56 mm,左侧腰部和右侧腰部管片往中间的变形量均为0.96 m m;盾构隧道埋深越大,则盾构施工引起的最大地表沉降量越小,而沉降槽宽度越大;在双线盾构施工完成后,后行隧道引起的地表沉降更大,同时发现双线隧道间距越小,两隧道之间的相互影响越大,由此造成了地表沉降量更大.     

路基空洞二维面波响应数值模拟

中国城市路面塌陷情况严重,道路病害探测和预警已成为城市道路安全运营的日常工作,但受制于地球物理探测仪器和方法,一般采用地质雷达可以快速探测0～3m范围内的病害,但对深部病害很难控制.面波作为一种高效、无损的地球物理方法,已广泛应用于城市地下空间探测研究.从路基空洞的二维面波正演模拟出发,研究空洞的面波数值模拟响应特征,并采用CM P方法提取共中心点道集,通过提取频散曲线、反演获得面波波速断面与模型基本相同.并通过二维面波探测路基空洞、孤石的案例,证实二维面波具有较高的横向分辨率,为今后开展类似工作提供了参考.     

页岩气偏心水平井气侵期间岩屑运移数值模拟

为揭示页岩气偏心水平井气侵期间岩屑运移规律,基于欧拉多相紊流计算模型,研究了钻井液排量与黏度、气体侵入量、岩屑粒径、入口岩屑含量对气侵期间偏心度为0.75的环空岩屑分布的影响。结果表明,气侵期间上述因素均会对偏心环空岩屑分布造成不同程度的影响,随岩屑粒径与入口岩屑含量的增大、钻井液排量与黏度的减小,环空出口底部岩屑床厚度增加,气体侵入量安全范围内对岩屑分布影响甚微,随其增大,岩屑床厚度稍有上升。     

数值模拟法确定临江地区地下室抗浮设防水位

临江地区地下水渗流十分复杂,地下室抗浮水位确定难度较大。通过工程实例,利用数字模拟法建立地质模型和渗流场,分析场地地下水渗流特征和地下水位的变化特征,并结合场地工程地质条件、水文地质条件和地形地貌,综合确定地下室抗浮设防水位,并通过区域地下水位长期监测孔与场地内水位监测孔的监测数据加以验证。工程实践成果表明,采用该方法确定的抗浮设防水位是安全可行的。