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岩石力学毕业论文

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岩石力学毕业论文

物理力学是力学的一个新分支,它从物质的微观结构及其运动规律出发,运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就,通过分析研究和数值计算,阐明介质和材料的宏观性质,并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。主要包括静力学、动力学、流体力学、分析力学、运动学、固体力学、材料力学、复合材料力学、流变学、结构力学、弹性力学、塑性力学、爆炸力学、磁流体力学、空气动力学、理性力学、物理力学、天体力学、生物力学、计算力学 物理力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,物理力学主要借助统计力学的方法。 物理力学对非平衡现象的研究包括四个方面:一是趋向于平衡的过程,如各种化学反应和弛豫现象的研究;二是偏离平衡状态较小的、稳定的非平衡过程,如物质的扩散、热传导、粘性以及热辐射等的研究;三是远离于衡态的问题,如开放系统中所遇到的各种能量耗散过程的研究;四是平衡和非平衡状态下所发生的突变过程,如相变等。解决这些问题要借助于非平衡统计力学和不可逆过程热力学理论。 物理力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象;稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质(包括状态方程)、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。 物质的性质及其随状态参量变化规律的知识,无论对科学研究还是工程应用都极为重要,力学本身的发展就一直离不开物性和对物性的研究。 近代工程技术和尖端科学技术迅猛发展,特别需要深入研究各种宏观状态下物体内部原子、分子所处的微观状态和相互作用过程,从而认识宏观状态参量扩大后物体的宏观性质和变化规律。因此,物理力学的建立和发展,不但可直接为工程技术提供所需介质和材科的物性,也将为力学和其他学科的发展创造条件。

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力学是研究有关物质宏观运动规律,及其应用的科学。工程给力学提出问题,力学的研究成果改进工程设计思想。从工程上的应用来说,工程力学包括:质点及工程力学刚体力学,固体力学,流体力学,流变学,土力学,岩体力学等。 人类对力学的一些基本原理的认识,一直可以追溯到史前时代。在中国古代及古希腊的著作中,已有关于力学的叙述。但在中世纪以前的建筑物是靠经验建造的。 1638年3月伽利略出版的著作《关于两门新科学的谈话和数学证明》被认为是世界上第一本材料力学著作,但他对于梁内应力分布的研究还是很不成熟的。 纳维于1819年提出了关于梁的强度及挠度的完整解法。1821年5月14日,纳维在巴黎科学院宣读的论文《在一物体的表面及其内部各点均应成立的平衡及运动的一般方程式》 ,这被认为是弹性理论的创始。其后,1870年圣维南又发表了关于塑性理论的论文水力学也是一门古老的学科。 早在中国春秋战国时期(公元前5~前4世纪),墨翟就在《墨经》中叙述过物体所受浮力与其排开的液体体积之间的关系。欧拉提出了理想流体的运动方程式。物体流变学是研究较广义的力学运动的一个新学科。1929年,美国的宾厄姆倡议设立流变学学会,这门学科才受到了普遍的重视。研究方法 分实验研究和理论分析与计算两个方面。但两者往往是综合运用,互相促进。实验研究 工程力学包括实验力学,结构检验,结构试验分析。模型试验分部分模型和整体模型试验。结构的现场测试包括结构构件的试验及整体结构的试验。实验研究是验证和发展理论分析和计算方法的主要手段。结构的现场测试还有其他的目的: ①验证结构的机能与安全性是否符合结构的计划、设计与施工的要求; ②对结构在使用阶段中的健全性的鉴定,并得到维修及加固的资料。理论分析与计算 结构理论分析的步骤是首先确定计算模型,然后选择计算方法。 土力学在二十世纪初期即逐淅形成,并在40年代以后获得了迅速发展。在其形成以及发展的初期,泰尔扎吉起了重要作用。岩体力学是一门年轻的学科, 二十世纪50年代开始组织专题学术讨沦,其后并已由对具有不连续面的硬岩性质的研究扩展到对软岩性质的研究。岩体力学是以工程力学与工程地质学两门学科的融合而发展的。 从十九世纪到二十世纪前半期,连续体力学的特点是研究各个物体的性质,如梁的刚度与强度,柱的稳定性,变形与力的关系,弹性模量,粘性模量等。这一时期的连续体力学是从宏观的角度,通过实验分析与理论分析,研究物体的各种性质。它是由质点力学的定律推广到连续体力学的定律,因而自然也出现一些矛盾。 于是基于二十世纪前半期物理学的进展 ,并以现代数学为基础,出现了一门新的学科——理性力学。1945年,赖纳提出了关于粘性流体分析的论文,1948年,里夫林提出了关于弹性固体分析的论文,逐步奠定了所谓理性连续体力学的新体系。 随着结构工程技术的进步,工程学家也同力学家和数学家一样对工程力学的进步做出了贡献。如在桁架发展的初期并没有分析方法,到1847年,美国的桥梁工程师惠普尔才发表了正确的桁架分析方法。电子计算机的应用,现代化实验设备的使用,新型材料的研究,新的施工技术和现代数学的应用等,促使工程力学日新月异地发展。 质点、质点系及刚体力学是理论力学的研究对象。所谓刚体是指一种理想化的固体,其大小及形状是固定的,不因外来作用而改变,即质点系各点之间的距离是绝对不变的。理论力学的理论基础是牛顿定律,它是研究工程技术科学的力学基础。 固体力学包括材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、复合材料力学以及断裂力学等。尤其是前三门力学在土木建筑工程上的应用广泛,习惯上把这三门学科统称为建筑力学,以表示这是一门用力学的一般原理研究各种作用对各种形式的土木建筑物的影响的学科。 在二十世纪50年代后期,随着电子计算机和有限元法的出现,逐渐形成了一门交叉学科即计算力学。计算力学又分为基础计算力学及工程计算力学两个分支 ,后者应用于建筑力学时,它的四大支柱是建筑力学、离散化技术、数值分析和计算机软件。其任务是利用离散化技术和工程力学数值分析方法,研究结构分析的计算机程序化方法,结构优化方法和结构分析图像显示等。 如按使结构产生反应的作用性质分类,工程力学的许多分支都可以 再分为静力学与动力学。例如结构静力学与结构动力学,后者主要包括:结构振动理论、波动力学、结构动力稳定性理论。由于施加在结构上的外力几乎都是随机的,而材料强度在本质上也具有非确定性。 随着科学技术的进步,20世纪50年代以来,概率统计理论在工程力学上的应用愈益广泛和深入,并且逐渐形成了新的分支和方法,如可靠性力学、概率有限元法等。编辑本段《工程力学》 《工程力学》是由中国科协主管、中国力学学会主办、清华大学土木系承办的以工程应用为特点的全国性学术刊物。主要报导力学在工程及结构中的应用,刊登力学在科研、设计、施工、教学和生产方面具有学术水平、创造性和实用价值的论文,包括力学在土木建筑、水工港工、公路铁路、桥梁隧道、航海造船、航空航天、矿山冶金、机械化工、国防军工、防灾减灾、能源环保等工程中的应用且具有一定学术水平的研究成果。所以,它是力学刊物中专业覆盖面最宽、行业涉及面最广的期刊之一。《工程力学》 主管单位:中国科学技术协会 主办单位:中国力学学会 承办单位:清华大学土木系 出版单位:《工程力学》杂志社[1] 国际统一刊号:ISSN1000-4750 国内统一刊号:CN11-2595/O3 国际刊名代码:(CODEN)GOLIEB 性质及等级:EI全刊收录的一级学会主办的O3力学类核心期刊。百种中国杰出学术期刊。在各类科技期刊排名中,载文量、被引频次及影响因子均位居前列。其中1999年在力学类期刊中影响因子位居第一位,2002年名列第二 年期数:月刊。每年另有两期正规增刊(审批、Ei收录) 印张及版面:16个印张256页,大16K双栏 邮发代号:82-862编辑本段《工程力学》资料 工程力学 作 者: 宋本超,卞西文 主编《工程力学》 出 版 社: 国防工业出版社[2] 出版时间: 2010-1-1 开 本: 16开 I S B N : 9787118063950 定价:¥内容简介 本书以教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导,以“必需、够用”为原则进行编写。本书共20章,由静力学、材料力学以及运动学与动力学三部分组成。静力学部分包括静力学基本概念、简单力系、平面任意力系、空间力系等内容,主要研究受力分析和刚体的平衡问题,是材料力学的基础。材料力学部分包括轴向拉伸或压缩、扭转、剪切与挤压、弯曲变形、强度理论、组合变形和压杆稳定等内容。运动学与动力学部分包括点的运动、刚体的基本运动、点的运动合成、刚体的平面运动、质点和刚体的动力学基础、动能定理以及动静法等内容。为了便于学习,每章后面均附有思考题和习题,并在附录中给出了答案。 本教材可作为高等职业院校机械类、机电类专业的教材。各院校也可以根据学时的安排和专业需要选讲部分内容。目录 第一篇 静力学 引言 第1章 静力学基本概念和物体受力分析 静力学的基本概念 刚体的概念 力的概念 集中力与均布载荷 力系 平衡 静力学公理 力的平行四边形法则(公理一) 二力平衡公理(公理二) 加减平衡力系公理(公理三) 作用和反作用定律(公理四) 约束和约束反力 约束相关概念 常见的约束类型 物体的受力分析和受力图 思考题 习题 第2章 简单力系 汇交力系合成与平衡的几何法 汇交力系合成的几何法 平面汇交力系平衡的几何条件 平面汇交力系合成与平衡的解析法 力在坐标轴上的投影 合力投影定理 平面汇交力系合成的解析法 平面汇交力系平衡的解析条件 力对点之矩与合力矩定理 力对点之矩的概念 合力矩定理 平面力偶理论 力偶的概念 力偶的性质 平面力偶系的合成 平面力偶系的平衡条件 思考题 习题 第3章 平面任意力系 力的平移定理 平面任意力系向一点简化 平面任意力系向一点简化 平面一般力系简化结果 平面任意力系的平衡条件 平面一般力系的平衡条件和平衡方程 平面平行力系的平衡方程¨ 静定与超静定问题的概念及物体系统的平衡 静定与超静定问题 物体系统的平衡 考虑摩擦时的平衡问题 思考题 习题 第4章 空间力系 力在空间直角坐标轴上的投影 力在空间直角坐标轴上的投影 合力投影定理 力对轴的矩 力对轴之矩 合力矩定理 空间力系的平衡及其应用 空间力系的简化 空间力系的平衡方程 空间任意力系的平衡问题转化为平面问题的解法 重心与形心 物体的重心 平面图形的形心 用组合法确定平面组合图形的形心 思考题 习题 第二篇 材料力学 引言 第5章 轴向拉伸和压缩 第6章 剪切与挤压 第7章 圆轴扭转 第8章 弯曲内力 第9章 弯曲应力 第10章 弯曲变形 第11章 应力状态分析和强度理论 第12章 组合变形 第13章 压杆稳定 第三篇 运动学与动力学 引言 第14章 点的运动 第15章 刚体的基本运动 第16章 点的合成运动 第17章 刚体的平面运动 第18章 质点和刚体动力学基础 第19章 动能定理 第20章 动静法 附录Ⅰ 常用图形的几何性质 附录Ⅱ 型钢表 附录Ⅲ 习题答案 参考文献编辑本段《工程力学》资料 书 名: 工程力学 《工程力学》作 者:赵晴 出版社: 机械工业出版社 出版时间: 2009-6-1 ISBN: 9787111266075 开本: 16开 定价: 元内容简介 本教材适用于工科非机类各专业本科生,机械类各专业自学考试本科生,机类各专业专科生,参考学时40-90学时。学时安排可分为三种:少学时(40学时)讲授静力学基础、平面力系平衡方程、杆件四种基本变形强度设计和压杆稳定设计;中学时(65学时)讲授静力学、材料力学全部内容;多学时(90学时)讲授静力学、材料力学、运动力学全部内容。 本教材内容编排以够用为度,兼顾理论体系完整;注重与工程实际问题的联系,重点突出,难点分散;全部插图具有三维效果。为了方便学生的学习,每章配有附录,对本章的知识点进行小结;选择典型问题进行讨论、讲解;总结解题方法;设置思考题供学生学习。为降低学生购书成本,此部分附于随书光盘中。图书目录 序 前言 绪论 第一篇 静力学 第一章 静力学基础 第一节 力的概念及其性质 第二节 力矩的计算 第三节 力偶的计算 第四节 约束与约束力 第五节 物体的受力分析 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二章 平面力系的简化 第一节 平面汇交力系的简化 第二节 平面力偶系的简化 第三节 平面一般力系的简化 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第三章 静力学平衡问题 第一节 平面力系的平衡条件和平衡方程 第二节 物体系统的平衡问题 第三节 考虑摩擦的平衡问题 第四节 空间一般力系的平衡问题 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第四章 重心及平面图形的几何性质 第一节 物体的重心坐标公式 第二节 平面图形的几何性质 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第二篇 材料学 第五章 材料力学的基本概念 第一节 变形固体的概念 第二节 杆件的内力和应力 第三节 杆件的基本变形和应变 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第六章 杆件的内力和内力图 第一节 直杆轴向拉伸(压缩)时的轴力与轴力图 第二节 轴扭转时的内力及内力图 第三节 梁弯曲时的内力及内力图 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第七章 拉(压)杆件的应力、变形分析与强度设计 第一节 拉伸与压缩杆件的应力与强度设计 第二节 拉伸与压缩杆件的变形 第三节 拉(压)杆超静定问题 第四节 材料受拉伸与压缩时的力学性能 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第八章 剪切挤压实用计算 第一节 剪切与挤压 第二节 剪切与挤压的强度计算 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第九章 圆轴的扭转应力、变形分析与强度、刚度设计 第一节 圆轴扭转时的切应力分析 第二节 圆轴扭转强度设计 第三节 圆轴扭转变形与相对扭转角 第四节 扭转时圆轴的剐度设计 习题 本章小结及扩展练习(见随书光盘) 第十章 梁的强度 第一节 弯曲梁横截面上的正应力 …… 第三篇 运动力学 附录 参考文献 [3]编辑本段《工程力学》资料 《工程力学》 武昭晖 张淑娟 葛序风 主编 16开 2008年8月出版 定价:元 ISBN 978-7-301-13653-9 出版社:北京大学出版社内容简介 本书是依据教育部最新制定的高职高专教育机械类及近机械类专业工程力学课程教学基本要求编写而成的。全书共分3篇12章,第1篇为静力学部分,第2篇为材料力学部分,第3篇为运动学和动力学部分。 本书文字简明,内容精练,简化理论推导,注重理论应用。本书可作为高职高专机械类及近机械类专业60~70学时工程力学课程的教学用书,也可供有关技术人员参考。目录 第1篇 静力学 第1章 静力学的基本概念和物体的 受力分析 第2章 平面力系 第3章 空间力系 第2篇 材料力学 第4章 轴向拉伸与压缩 第5章 剪切与挤压 第6章 圆轴扭转 第7章 平面弯曲 第8 章 强度理论与组合 变形时的强度计算 第3篇 运动学和动力学 第9章 点的运动 第10章 刚体的运动 第11章 动能定理 第12章 动静法编辑本段相关院校 很多理工科学校都开设工程力学这个专业。 研究生专业排名前十的学校分别是(排名依据中国研究生院分专业排名): 1、大连理工大学 2、上海交通大学 3、同济大学 4、南京航空航天大学 5、哈尔滨工业大学 6、清华大学 7、北京理工大学 8、浙江大学 9、西安交通大学 10、重庆大学

引 言 岩石力学认为:所谓地压是泛指在岩体中存在的力,它既包含原岩对围岩的作用力,围岩间的相互作用力,又包含围岩对支架的作用力。当围岩的次生应力不超过其弹性极限时,地压可全部由围岩来承担,井巷可不加支护在一定时期内维持稳定;当次生应力超过围岩强度极限时,为保持井巷稳定,必须架设支架,这时,地压是由围岩和支架共同承受。为此,把围岩因变形移动和冒落岩块作用在支架上的压力称为狭义地压;而将岩体内部原岩作用于围岩和支架上的压力称为广义地压。就地下工程而言,主要研究狭义地压。 若在竖井(垂直巷道)中,由于井帮发生破坏,使井筒(支架)受压,这种岩土压力和水压(有水时)所形成的压力,即为竖井地压。 1、竖井地压 竖井散体(松动)地压的计算 当竖井在表土层或竖井井帮岩石破碎时,井筒井壁周围将产生散体(松动)地压,对于该地压的计算公式有多个,目前“竖井设计中散体(松动)地压的计算广泛使用平面挡土墙公式和圆锥挡土墙计算法”〔1〕。 平面挡土墙计算法的实质是把表土或破碎的围岩视作无凝聚力的松散体,将井壁视为平面挡土墙,作用在井筒井壁上的地压为主动土压力。 圆锥挡土墙计算法中,竖井井壁是个圆柱面,当土体(或破碎岩体)向内滑移时,井壁周围岩土体形成空心圆锥体,按空间轴对称问题求得计算公式。 它们的计算假设和依据都是基于: 1.在讨论竖井围岩的应力分布时,把井筒看作是一个半无限体的垂直孔。 2.竖井井筒(支架)是固定直立,不会移动的受力体。 3.按狭义地压的定义,把围岩因变形移动或冒落作用于支架上的压力,来计算竖井散体(松动)地压。 平面挡土墙计算法的由来 普氏计算法〔6〕 普洛托吉雅可洛夫(.Протодьяконов)用坚固性系数f来代表岩石的性质,也即用似内摩擦系数tgΦ来代表。井壁压力就是极限平衡状态的侧压力,岩(土)体自重为γz(z为计算深度),侧压系数为 ,井壁压力为P. 但当井筒深入岩层,硬岩和软岩中井壁压力有明显差别,从而产生了秦氏计算法。 秦氏计算法 秦巴列维奇(П。М。Цимбаревич)的基本观点与普氏相同,只是不用加权平均的坚固性系数,而是分层计算。秦氏提出计算竖井(垂直巷道)的地压公式是:“垂直巷道内的支架,即可看作一种承受着围岩方面的主动压力的挡土墙,这种假想并不是十分严格的,而只是一种可以提供近似结果的假设”。同时,视土为松散介质,而不考虑粘结力:“而且假定在岩层与支架材料之间没有摩擦才能有效”〔2〕。 由于秦氏计算式在设计计算中被广泛使用至今,因而,人们长期都认为竖井井壁(包括沉井)所受的力,就是这种“承受着围岩(土)方面的主动压力”的地压,而不存在其他力的作用。 2、挡土墙与土压力简介 土压力的种类 根据挡土墙位移的情况,产生三种不同的土压力, (1)挡土墙固定不动,作用在挡土墙上的土压力称为静止土压力P0. (2)松散介质(土)对于挡土墙的推力而产生的主动土压力Pa. (3)松散介质(土)受到挡土墙的抗力而产生的被动土压力Pp. 主动土压力与被动土压力 著名的朗肯土压力理论一般情况的适用条件为:(1)挡土墙墙背垂直;(2)墙后填土表面水平;(3)挡土墙背光滑,没有摩擦力因而没有剪应力,即墙背为主应面。 主动土压力与被动土压力的计算 (1)在半无限弹性土体中,深度Z处取一微元体,土的容重为γ,则微元顶面应力为σz,σz=γZ;σx为侧面应力〔图2(a)〕,此时应力状态可用 (2)主动土压力:假设土体在水平方向均匀拉伸膨胀,则σz不变,σx逐渐减小,直至极限平衡状态为止,如图2的(c)和(b)中的摩尔园Ⅱ,此时Ⅱ与抗剪强度曲线相切于T1点。可求出无粘性土时(粘性土时,略)的主动土压力: Pa=KaγZ 式中:Pa为主动土压力;γZ为土的自重;Ka为主动土压力参数,Ka=tg2[(45°-Φ)/2];Φ为土的内摩擦角。 (3)被动土压力:若土体在水平方向压缩,则σz不变,σx不断增大并超过σz,一直到达被动极限平衡状态为止。如图2(d)和(b)中的摩尔园Ⅲ所示,此时Ⅲ与抗剪强度曲线相切于T2点。可求出无粘性土时(粘性土时,略)的被动土压力: Pp=KpγZ 式中:Pp为被动土压力;γZ与(5)式同;Kp为被动土压力系数,Kp= tg2[(45°-Φ)/2]. (4)在竖井表土地压中,是否只有主动土压力的作用?有没有被动土压力的存在和作用?这就是本文所要探讨的关键问题。 3、沉井受力简析 沉井法概况 沉井法是在不稳定含水表土层中,开凿井筒的特殊施工方法之一。1839年法国沙龙尼(Saloney)煤田首次使用沉井法以来,在欧洲已使用于地下工程中有1500多个〔4〕。1966年日本竣工的日铁有明3号立井,沉深达 m为世界之最。我国煤炭工业使用沉井法已建成100多个井筒,其中山东单家村煤矿下沉到 m深度〔5〕。沉井法工艺较简单,设备较少,劳动强度轻,在我国煤炭表土建井中曾有较大发展,在桥梁交通、地铁、建筑等行业中,也得到应用。 沉井受力与下沉条件 沉井一般是靠井筒自重Q,克服土壤的正面阻力Rs,侧面阻力Tf,井筒水的浮力B而下沉。Q是沉井的主动力;Rs是土给刃脚斜面的反力,若及时出土,Rs即可消失。B等于井壁所排开同体积水重,若采用淹水沉井,虽有阻力作用,但它保持了井内外压力平衡,对沉井有利。Tf是井筒外壁所受土的阻力(包括井筒前端的刃脚),是下沉的一个重要因素。因此,加大自重Q,减少Tf是沉井的关键。由于自重是人为的可控因素,应着重研究的是侧面阻力Tf. 沉井侧面阻力的侧压力 我国学者(包括有关的高校教材)对沉井侧阻所提出的看法,主要论点可归结为: (1)下沉的沉井井壁与土壤直接发生摩擦,也有认为是沉井井壁与土壤间发生滑动。 (2)沉井井壁所受的侧压是竖井表土地压(散体地压)。 这些看法可能是由于受原苏联学者的影响所致,例如П。М。秦巴列维奇在他的著作《矿井支护》中提到:沉下式“支架所受的影响是它本身的重量,岩层及水的侧压以及支架基础所生反作用力,当支架底部岩石一旦挖出,其底部的反作用力即消失,支架可由本身自重而下沉,支架外表的摩擦力逐渐增加,无论支架处于哪一种位置,摩擦力大小都决定于侧压力的大小,岩石与支架外表之间的摩擦系数,以及支架外部表面的大小,即侧阻值等于侧压与表面积摩擦系数之积”〔2〕。 此处的侧压是什么力,秦氏未明确指出。然而人们却用竖井表土地压作为沉井侧压力,并用秦氏公式来计算它,显然与秦氏平面挡土墙公式的理论不符。因为该公式是在“假定在岩层与支架材料之间没有摩擦才能有效”〔2〕。 沉井井壁与土层间发生了什么?从沉井施工现场,可观察到以下现象: (1)在徐州拾屯沉井施工时,为了纠偏,进行壁外“大揭盖”,发现与沉井壁相隔 m的炉渣层(壁外充填料)的土层,有一比同一标高土层颜色较深,结构较密实的环状土层。在距地表下3 m(井西南方),距井壁外 m与 m处取同层土样,测得干容重分别为:在 m处,γd= kN/立方米;在 m处,γd= kN/立方米.γd常见值为13-20 kN/立方米,γd越大,土体越密实,说明靠近井壁的土层被压密实了。 (2)徐州地区进行料石沉井壁后注浆时,都比较费劲,几乎每个沉井井壁外都要捣1-3 m的硬土层才能进行。例如东城矿主井筒(沉井),穿过的硬土层为2-3 m. (3)在沉井壁中放置的放水管,经常放不出水。例如拾屯主井从地表下沉到31m深,放水管从未流出过水,工人用2m长的钢钎捅和用锤击钎子,发觉壁外有一硬层难以通过。又如马庄主井,沉井井壁安置放水管伸出壁外较短,放不出水来,但听见有水的响声。 (4)拾屯主井下沉到30多米时,下沉几乎停止,刃脚部份完全露出(即Rs=0,B=0)。伸手摸刃脚外壁,有一层200-400 mm厚,粘着紧密且含水少,很难尅出的土层。通过计算,此时沉井自重大大的超过侧面阻力(表土地压为侧压力),该现象无法解释。 (5)在各种沉井正常下沉时,均可在井壁与土层间进行充填,如用炉碴、泥浆、压气等物充填;表明刃脚与井壁(内缩)形成的台阶(约 m宽)空间,围绕井筒而存在。否则,壁后充填都将无法进行。 以上各种事实表明,沉井井壁外有一层被压密的土层存在,并形成一个围绕沉井壁而竖立的“压密壳”体。因此,在正常下沉情况下,井壁与土层间都不会直接发生接触和产生摩擦。 沉井刃脚下的应力分布 沉井刃脚下沉时,其周围土的受力情况较为复杂,通过实验和数学分析相结合的方法,分析如下〔6〕: (1)若在刃脚尖端作用下,土受垂直集中力P作用,可求得在集中力作用下的半平面体的应力。以集中力P的作用点为极坐标原点(图4),应力与P,r,θ有关,通过推导得: σr=2p/(πr)cosθ 由τγθ=0,σγ=σ1,σθ=σ3=0,按有关公式可求任意方向应力,因此,X,Z方向的应力: σz=2p/πcos3θ/r σx=2p/πsin2θcosθ/r τzx=2p/πsinθcos2θ/r (10) 因θ是无因次量,故应力分量σγ是1/γ的函数,又是θ的函数。r越大,应力σγ越小。集中力P作用线上应力最大,向两侧逐渐减小。 垂直线上的应力随深度变化,愈深愈小,因而在垂直与水平方向上,土体受力被压缩。 (2)在刃脚下沉过程中,周围的土中应力变化,可按三角形荷载作用下半面体的应力计算: 根据公式可得出不同深度Z/b与不同位置X/b,在三角形荷载下的应力σZ/P值。 压密壳与土压力 沉井下沉,井筒最前端的刃脚对其周围土层施力,在力的作用下,土被挤压和压缩,土中应力应变发生改变。土中发生动水过程,水分被挤出,孔隙减少,土被压实和移动变形(弹性变形并伴随永久变形),若达到土的抗剪强度,土产生相对滑动,若强度破坏点越来越多,则形成滑动面,使压实土体滑动分离,逐渐形成“压密体”和“压密壳”体。 刃脚垂直剖面为三角形,一般刃脚高3-8 m,夹角30°左右。刃脚与井壁相连,井壁外侧向内收缩 m左右,形成一台阶空间,因而使井壁与土层“压密壳”间形成一空间,压密壳环绕井壁而立。因此,在一般正常下沉情况下,井壁是不会与土层发生接触和摩擦的。 通过上述分析知道:沉井在正常下沉过程中,将不会受到地压(主动土压力)的作用(除了产生涌砂,突水,壁外充填被破坏;或沉井偏斜过大等不正常情况外);而只是在刃脚部份受到被动土压力的作用。 4、竖井表土地压与沉井地压 在竖井表土(散体)地压的计算公式中,人们把垂直巷道内的支架,看作是承受围岩(土)方面的主动压力的挡土墙,而不论这些支架(竖井井筒)处于何种状态——是静止还是移动的。这与我国长期接受和采用普氏、秦氏等人的观点与理论有关,因此,当有不同的看法与论点,例如,笔者撰写的“水力机械化料石沉井侧面阻力计算”(1961年毕业论文,和文献〔7〕,〔8〕),认识到“沉井刃脚的侧面压力是被动土压力”,均未引起注意。同时,在矿山岩石力学教材中,也很少介绍被动土压力的有关知识。 应当指出,沉井井筒在表土层中下沉,不是静止的,井筒不断下沉,井筒前端的刃脚要压迫土体,挤压土体和受到土的被动土压力的作用;并形成“压密壳”体围绕井筒而立。在正常下沉情况下,沉井不会受到地压(主动土压力)的作用。我们知道:被动土压力和主动土压力(地压),两者无论在质和量上都是不相同的,两者有较大的差别:“在一般表土层中,被动土压力较地压(主动土压力)要大几倍,且其与深度的关系也较密切”〔8〕。为了区别,我们把沉井井筒(刃脚)所受的被动土压力称之为沉井地压。 5、结 语 (1)沉井地压是竖井表土地压现象中的一种特殊地压形式,它无论在作用方式以及性质和数量上都与竖井表土地压是不相同的,而且有很大差别。 (2)沉井井壁外“压密壳”的形成,为正常下沉时,实施炉碴、泥浆、压气等减阻措施提供了空间,并起到平衡地压的作用。只有在出现涌砂、突水、压密壳破坏等异常情况下,才可能产生地压(主动土压力)作用。 (3)沉井地压的提出,改变了有关沉井的认识和计算,有助于岩石力学地压理论的研究和探讨。 (4)沉井施工法,不仅在煤炭工业上得到应用,还应用于交通、桥梁、建筑、地铁等的施工中,因此,对沉井地压的研究,不仅有理论意义,还有施工的经济价值。 参考文献: 〔1〕 李通林,等。矿山岩石力学〔M〕。重庆:重庆大学出版社,. 〔2〕 秦巴列维奇。矿井支护〔M〕。北京:煤炭工业出版社,. 〔3〕 陈希哲。土力学地基基础。第二版〔M〕。北京:清华大学出版社,. 〔4〕 余力,马英明。特殊凿井法的发展与展望〔R〕。徐州:中国矿业学院,. 〔5〕 余力。泥浆淹水深沉井新工艺〔J〕。建井科技动态,(1):16-17. 〔6〕 华安增。矿山岩石力学基础〔M〕。北京:煤炭工业出版社,. 〔7〕 王祥厚。静载沉井侧面阻力公式的探讨〔R〕。贵阳:贵州工学院,. 〔8〕 中国矿业学院沉井科研组。沉井外力和内应力实测及应用〔J〕。煤炭科学技术,1978,2(8):36-39.

岩石力学杂志

本学报是中国岩石力学与工程学会主办的国内物理力学与工程类影响因子最高的国家矿业工程、建筑科学与水利工程类核心期刊;2001年为双月刊,2001年为月刊,国内外公开发行;以反映我国岩石力学与工程的新成就、新理论、新方法、新经验、新动向,促进我国岩石力学学科发展和岩石工程实践水平的迅速提高为宗旨。本刊也发表部分侧重于工程应用的土力学方面的文章。为尽快交流最新的学术信息,本刊还发表近期博士学位论文摘要、会议简讯、新书简介与相关的学术动态。 38

必须是核心期刊,而且EI检索

不是一区,两者学术内容都是不同的,不会发表在同一区。Charles Fairhurst是岩石力学学科、和国际岩石力学学会创始人之一,被业界誉为岩石力学之父。采矿科学杂志,是安徽理工大学创办的第一份矿业工程技术方面的具学术性、技术性、应用性的综合科技类出版物。主要刊载煤田地质与勘探、资源与环境工程、测绘工程、土木工程。

是个非常非常好的国家级核心期刊。曾被EI收录。算是 一类核心期刊。该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2014)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)EI 工程索引(美)(2014)中国科技论文统计源期刊(2015-2016年度)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2015-2016年度)(含扩展版)北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:2014年版

国际岩石力学学报

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岩石力学与工程学报总编审定录用的概率不大。根据查询相关公开信息显示,《岩石力学与工程学报》由中国科学技术协会主管、中国岩石力学与工程学会主办,是1982年在国际著名岩石力学专家陈宗基先生倡导下创办的科技期刊,审定录用非常严格,正刊录用率百分之十四到十五,增刊录用率百分之十四到十六,岩石力学与工程学报总编审定录用的概率不大。

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发表论文70余篇,被SCI收录16篇、EI收录30余篇。 代表论文:1. . Zhou, . Yi, . Gui, . Dai, . Peng, . Wang, Leon Mishnaevsky damage mechanism of GFRP composites under off-axis loading: Experimental and numerical investigations. Composites Part B: Engineering, 2013, 55, 119-127(SCI).2. H. W. Zhou, C. P. Wang, B. B. Han, Z. Q. Duan. A creep constitutive model for salt rock based on fractional derivatives. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2011, 48(1), 116-121 (SCI, EI)3. H. W. Zhou, L. Mishnaevsky Jr., P. Brøndsted et al. SEM in-situ laboratory investigations on damage growth in GFRP composite under three-point bending tests. Chinese Science Bulletin, 2010, 55(12), 1199-1208 (SCI)4. H. W. Zhou, Y. H. Zhang, A. M. Li, D. Y. Qiu. Experimental study on moving boundaries of fluid flow in porous media. Chinese Science Bulletin, 2008, 53(16), 2438-2445 (SCI)5. H. W. Zhou and H. Xie. Anisotropic characterization of rock fracture surfaces subjected to profile analysis. Physics Letters A, 2004, 325(5-6): 355-362 (SCI)6. H. W. Zhou, Z. Q. Yue, L. G. Tham, H. Xie. The shape of moving boundary of fluid flow in sandstone: video microscopic investigation and stochastic modeling approach. Transport in Porous Media, 2003, 50(3), 343-370 (SCI, EI)7. H. W. Zhou and H. Xie. Direct estimation of the fractal dimensions of a fracture surface of rock. Surface Review and Letters, 2003, 10(5), 751-762 (SCI, EI)8. H. W. Zhou, H. Xie and M. A. Kwasniewski. Developments in characterization of surface topography of rock joint. Progress in Natural Science, 2001, 11(7): 481-489 (SCI)9. 周宏伟, 谢和平, 左建平等. 赋存深度对岩石力学参数影响的实验研究. 科学通报, 2010, 55(34): 3276-328410. 周宏伟,何金明,武志德. 含夹层盐岩渗透特性及其细观结构特征. 岩石力学与工程学报, 2009, 28(10), 2068-2073 (EI)12. 周宏伟, 谢和平, 左建平. 深部高地应力下岩石力学行为研究进展. 力学进展, 2005, 35(1): 91-9913. 周宏伟, 谢和平. 岩体中渗流形貌演化的随机理论描述. 岩土工程学报, 2001, 23(2): 183-186 (EI)14. 周宏伟, 谢和平. 孔隙介质细观渗流DLA效应的实验研究. 石油学报, 2001, 22(3): 52-57 (EI)15. 周宏伟,谢和平,M. A. Kwasniewski. 粗糙表面分维计算的立方体覆盖法. 摩擦学学报, 2000, 20(6): 455-459 (EI)

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你们应该买了土木工程概论这本书吧,上面什么都有,我当时就是从上面找的,好多呢,1500字算什么,怕啥

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