试图建立由细观物理元件系统组成的物理模型,根据该模型的运动状态模拟准脆性材料的单轴受拉损伤破坏全过程。修正平行杆模型是基于准脆性材料单轴受拉破坏的宏观表现,考虑损伤材料名义应力和有效应力之间的等价关系,建立的考虑均匀损伤的物理模型。在此基础上,考虑破坏过程中局部软化阶段的尺寸效应,假设拉伸破坏过程发生在宽度一定的断裂过程区内,建立非局部的损伤物理模型——双本构物理模型,推导整个受力过程的本构关系。详细描述整个受力过程所经历的任意损伤状态,从一个新颖的视角对细观非均质材料的破坏机制进行探讨。通过该模型区分开实际试验过程中对应的峰值应力状态和出现宏观裂纹的临界状态,并且根据此临界状态将整个受力过程分为均匀损伤阶段和局部破坏阶段。算例表明,该模型可以较真实地反映准脆性材料在准...

对取自大渡河大岗山水电站的花岗岩开展高应力下2种卸荷方案的力学特性试验，并与同围压下的常规三轴压缩试验结果进行对比分析，研究岩石卸荷过程中的破坏机制、力学强度参数损伤劣化效应及其卸荷破坏的强度特性。研究结果表明：（1） 岩石卸荷过程中向卸荷方向回弹变形强烈、扩容显著，脆性破坏特征明显。（2） 卸荷试验中，开始卸荷点处的变形模量较常规三轴压缩试验已发生一定的损伤劣化，其损伤因子与初始围压近似成线性关系，而该点处的泊松比所表现出的损伤劣化效应却不明显。（3） 卸荷过程中，泊松比随着围压的不断卸除，呈现指数关系增长；变形模量变化平缓，但在岩样卸荷屈服破坏点处陡降。（4） 在高应力卸荷条件下，Mogi-Coulomb强度准则能很好地反映其破坏强度特性。（5） 相比较于常规三轴压缩试验，卸荷时的抗...

作者发表于《岩石力学与工程学报》2007年26卷第4期的“准脆性材料单轴拉伸破坏全过程物理模型研究”（以下称原文）引起沈新普教授的讨论。非常感谢沈教授对拙作提出的宝贵意见，现就有关问题与沈教授商榷，并希望同各界同仁就工程材料损伤、破坏领域的问题展开积极的讨论。

笔者很高兴读到白卫峰先生等的“准脆性材料单轴拉伸破坏全过程物理模型研究”（以下简称原文）一文。文章提出了一个由具有回折失稳（也称跃返失稳）特征的应力一应变曲线和一个应变软化特征的应力一应变曲线组成的“双本构物理模型（DCPM）”，

在隧洞涌水量预测分析中，由于地质条件等不确定性带来岩体介质渗透性的空间变异性，所以渗流场不可避免地具有随机性。于是将岩体介质渗透张量视为三维各向异性空间随机场，并利用三维可分离向量随机场的局部平均法对随机场进行离散，从而得到一系列随机变量来近似描述随机场。然后基于一阶摄动法随机变分原理，推导出了三维非稳定渗流场随机有限元列式，通过对随机有限元列式的求解，得到非稳定渗流的随机渗流场，结合一阶Taylor级数展开随机有限元法，推导出渗流场中流量的均值和方差的计算公式，并编制相应的程序。最后，以一隧洞开挖为算例，进行涌水量的随机预测，并验证所提方法和程序的正确性和可行性。

引进岩石时效强度理论及Kachanov损伤理论，建立以时间变量表示的岩石损伤表达式，并将其与岩石黏塑性流变参数相联系，建立包含加载时间、加载应力等变量在内的岩石黏塑性流变参数非线性表达式，代入西原模型后即建立非线性黏弹塑性蠕变模型。当岩石受到的应力大于岩石长期强度时，岩石即出现损伤，岩石内部的微结构发生变化，岩石的黏塑性流变参数将随时间非线性变化。将建立的模型编入有限元计算程序，并进行数值试验，结果表明所建立的非线性黏弹塑性蠕变模型，可以统一描述软岩和硬岩的蠕变破坏过程，既可以描述软岩在加速蠕变阶段的渐变破坏过程，又可以描述硬岩在加速蠕变阶段的陡然破坏过程，具有广泛的适应能力。将大理岩、盐岩的蠕变破坏试验结果与计算模拟结果进行对比，两者基本吻合，从而验证了模型的正确性...

地下工程开挖过程中，在洞室围岩中会产生拉压交替变化区，当地应力过大时，会产生分区破裂化现象。为了解释洞室围岩拉压交替变化和分区破裂化现象，根据隧道开挖卸荷这一动力学特征，建立隧道开挖过程的动态分析力学模型和计算模式，由此导出由开挖卸荷引起的扰动应力、扰动应变和扰动位移满足的平衡方程、物理方程、几何方程和边界条件。根据实际的位移约束条件，假设位移试函数，利用Hamilton时域变分原理，考虑时域变分条件和约束变分条件导出围岩体的积分-变分方程组，建立该方程组的模态矩阵。在给定开挖卸荷路径和零初始条件下采用Duhamel积分，得到离散振动方程组的稳态响应。通过矩阵变换，得到隧道围岩体扰动应力、应变和位移的解答函数式。算例分析表明，所给出的理论和方法能正确地反应出隧道开挖引起围岩内的动...

由于试件尺寸效应以及试验边界条件与工程岩体工作状态的差异，室内流变试验结果难以准确反映工程岩体流变性质，一些重大水电工程实施了现场岩体蠕变试验，其中现场载荷蠕变试验采用较多，但该试验方法存在一些不完善之处，建议采用五参量广义Kelvin模型描述岩体蠕变特征，并采用一级加载方式进行试验，且荷载水平应与工程荷载相一致。推导岩体载荷蠕变试验五参量广义Kelvin蠕变公式，并验证恒载时间t = 0，t→∞时，蠕变公式与弹性变形公式的统一性。最后，给出工程试验实例，采用非线性最小二乘曲线拟合法反演蠕变模型及其参数。反演结果表明，五参量广义Kelvin模型蠕变公式与试验曲线的相关性较好，明显优于三参量广义Kelvin模型。

与支持向量机相比，高斯过程有着容易实现、灵活的非参数推断及预测输出具有概率意义等优点。将高斯过程回归引入边坡非线性变形时序分析，采用单一核函数之和作为高斯过程回归的组合核函数以提高其泛化性能。目前通常采用共轭梯度法求取训练样本对数似然函数的极大值以自适应地获得最优超参数，但共轭梯度法存在优化效果初值依赖性强、迭代次数难以确定、易陷入局部最优解的缺陷。改用十进制遗传算法在训练过程中搜索最优超参数，形成遗传-组合核函数高斯过程回归算法，并编制了相应的计算程序。卧龙寺新滑坡变形时序分析结果表明，与遗传-单一核函数高斯过程回归算法和遗传-支持向量回归算法相比，所提出的遗传-组合核函数高斯过程回归算法显著提高预测精度，可以应用于边坡变形的时序分析，并为类似工程提供借鉴。

为了研究超前液压支架群组与锚杆(索)耦合支护围岩的力学特性,采用中厚板理论对围岩力学特性进行描述,结合能量泛函对等效支架群组支撑力和锚杆(索)作用进行描述,建立超前液压支架群组-锚固耦合支护围岩力学模型,引入罚函数对模型边界条件进行约束,基于Hamilton原理变分获得系统控制方程。依据山西阳泉集团平舒公司温家庄煤矿15106工作面回采巷道超前支护参数,运用Ritz法对模型求解,获得锚固支护、等强支护、非等强支护三种策略下顶板变形量、弯矩、应力分布情况。通过对比3种支护策略下支护效果表明:超前液压支架群组耦合支护下顶板最大位移相对比锚固支护降低36.87%、弯矩降低35.85%、应力降低47.81%,耦合支护能够有效的维护顶板的稳定性;非等强耦合支护相对比等强耦合支护顶板最大位移降低10.29%、弯矩降低12.2%、应力降低29.53%,证明了非等...