水—岩非线性动力学模型研究

运用地质调查、室内试验、力学分析及数值计算相结合的方法，研究了复杂岩体系统的介质特征、渗流特征以及渗流场与应力场耦合作用关系；提出了岩体系统的渗流场与应力场耦合连续介质、裂隙网络、双重介质模型、温度场、应力场及渗流场三场耦合的数学模型及其计算方法，并解决了水电工程高边坡渗透稳定性问题。研究渗流场与应力场耦合问题的关键是渗流与应力相互作用的力学机制，本研究提出了岩体渗透系数与应力的分形几何关系，现有的负指数关系式仅适于完整岩体，分形几何关系式适合节理化岩体，且应用中参数易于确定。研究渗透力对岩体变形性和强度的影响时，提出了渗透力作用下裂隙变形量公式及抗剪强度新公式，考虑了动静水压力和水化学作用。