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西部侏罗系软岩巷道松动圈演化机理模型试验
被引量:
16
1
作者
孟波
靖洪文
朱谭谭
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期1003-1010,1037,共9页
采用大比例尺物理模型试验的研究方法,分析了西部侏罗系软岩巷道松动圈形成及其发展过程中围岩破裂与应力演化规律,对松动圈形成及稳定机理进行了探讨.结果表明,巷道开挖后围岩在应力差作用下发生塑性剪切变形,塑性剪应变集中分布,形成...
采用大比例尺物理模型试验的研究方法,分析了西部侏罗系软岩巷道松动圈形成及其发展过程中围岩破裂与应力演化规律,对松动圈形成及稳定机理进行了探讨.结果表明,巷道开挖后围岩在应力差作用下发生塑性剪切变形,塑性剪应变集中分布,形成宏观滑移迹线.滑移迹线交汇联通形成的剪切楔体在后续压力作用下向巷道内部旋转滑移及二次破坏是围岩碎胀变形的主要原因.剪切楔体之间相互阻挡和挤压,在松动圈内部形成空间上的结构效应,使围岩具有一定的残余承载能力而不发生垮塌.根据剪切楔体的形成和运动情况,将松动圈发展演化过程分为剪切滑移迹线形成期、楔体形成期、块体滑移期、块体塌落挤密期4个阶段.在松动圈Ⅲ期,甚至Ⅲ期之前即对浅部围岩施加锚杆、注浆等支护手段提高浅部围岩残余强度对巷道稳定性控制具有重要意义.
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关键词
松动圈
演化过程
剪
切滑移
结构效应
塑性
剪应变
原文传递
基于能量耗散机制的片麻状花岗岩损伤与剪胀演化规律
被引量:
11
2
作者
张振杰
朱杰兵
+4 位作者
汪斌
冯志军
卢波
张利洁
蒋昱州
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第A01期3441-3448,共8页
为探讨岩石损伤破坏过程中能量耗散过程与剪胀变形间的关系,以南疆某水电站引水隧洞片麻状花岗岩为研究对象,设计并开展岩石不同围压下(0~50 MPa)遍布全过程应力–应变曲线的递增循环加卸载三轴试验。取得的主要研究成果有:(1)从能量耗...
为探讨岩石损伤破坏过程中能量耗散过程与剪胀变形间的关系,以南疆某水电站引水隧洞片麻状花岗岩为研究对象,设计并开展岩石不同围压下(0~50 MPa)遍布全过程应力–应变曲线的递增循环加卸载三轴试验。取得的主要研究成果有:(1)从能量耗散观点定义损伤变量,对循环载荷施加过程中的能量耗散参数、主应变与损伤变量之间的关系进行深入地分析,探讨围压对各个参数和变量的影响规律;(2)基于试验曲线获取不同围压下每级载荷下残余体应变(塑性体应变)与轴向残余应变之间曲线关系,为研究其剪胀特性提供了数据基础;(3)根据岩石损伤演化与残余剪应变(塑性剪应变)之间的函数关系,从而得到能量耗散率与剪胀角间的变化规律。研究表明,开展基于能量耗散机制的岩石损伤与剪胀演化规律研究为岩体破坏过程中的能量机制与膨胀扩容特性研究之间架起了桥梁。
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关键词
岩石力学
递增循环载荷试验
能量耗散
损伤变量
残余主
应变
塑性
剪应变
剪
胀角
原文传递
考虑黏土应变软化的锚板承载力数值分析
被引量:
4
3
作者
周琪
于龙
《水利与建筑工程学报》
2014年第4期124-128,共5页
在海上风荷载、波浪荷载等受力条件下,因为循环荷载导致塑性剪应变不断积累,锚板的承载力会发生应变软化现象,考虑黏土应变软化的锚板承载力分析对指导海洋工程实践有重要意义。首先采用有限差分程序FLAC中的摩尔库伦模型计算了锚板在...
在海上风荷载、波浪荷载等受力条件下,因为循环荷载导致塑性剪应变不断积累,锚板的承载力会发生应变软化现象,考虑黏土应变软化的锚板承载力分析对指导海洋工程实践有重要意义。首先采用有限差分程序FLAC中的摩尔库伦模型计算了锚板在黏土中的极限承载力,计算结果与已有研究结果吻合较好;进而,采用FLAC中的应变软化模型考虑黏土的应变软化特性,计算了单调荷载情况下锚板的承载力软化曲线,锚板残余承载力系数与土重应力叠加法计算得到的承载力系数理论值吻合较好,表明FLAC中的应变软化模型能够较好的反映黏土的应变软化特性。
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关键词
抗拔基础
锚板
塑性
剪应变
黏土
应变
软化
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职称材料
基于广义塑性力学的硬化剪胀土模型
4
作者
段建立
郑颖人
等
《后勤工程学院学报》
2000年第4期26-30,共5页
提出了可以反映硬化剪胀的体积屈服面,将以塑性体应变和塑性剪应变作为硬化参量的双屈服面模型推广来反映硬化剪胀土的变形,结合标准砂的三轴实验结果,确定了模型参数,并给出了有限元算例。
关键词
塑性
体
应变
塑性
剪应变
标准砂
三轴实验
硬化
剪
胀土
广义
塑性
力学
本构模型
体积屈服面
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职称材料
双材料界面剪切应力分析
5
作者
赵根田
《内蒙古科技大学学报》
CAS
2009年第2期162-165,共4页
在传统弹塑性理论的基本框架内,考虑应变梯度效应,分析了钢与混凝土粘结界面处混凝土局部滑移带内部塑性剪应变的规律,推导了剪应力与剪切滑动位移的关系及剪切滑移切向速度表达式.混凝土粘结滑移层内部应变集中程度随剪应力降增加而加...
在传统弹塑性理论的基本框架内,考虑应变梯度效应,分析了钢与混凝土粘结界面处混凝土局部滑移带内部塑性剪应变的规律,推导了剪应力与剪切滑动位移的关系及剪切滑移切向速度表达式.混凝土粘结滑移层内部应变集中程度随剪应力降增加而加剧,在应变软化阶段,剪切滑移切向速度与剪应力卸载率成正比.应用虚功率原理和塑性极限分析上限定理,分析了钢与混凝土双材料界面的剪切滑移强度,认为起主要作用的是混凝土的抗拉强度、与型钢表面状况有关的粘聚力、机械咬合力和混凝土对型钢的横向约束力等.
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关键词
双材料界面
应变
梯度
塑性
剪应变
剪
切滑移强度
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职称材料
基于突变理论的地下工程洞室围岩失稳判据研究
被引量:
84
6
作者
付成华
陈胜宏
《岩土力学》
EI
CSCD
北大核心
2008年第1期167-172,共6页
地下工程围岩体系是高度非线性的复杂大系统,其稳定判据至今没有一个统一的认识。突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件,主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态走向系统性质的突变。应用突变理论对围岩体失稳的突变过程进...
地下工程围岩体系是高度非线性的复杂大系统,其稳定判据至今没有一个统一的认识。突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件,主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态走向系统性质的突变。应用突变理论对围岩体失稳的突变过程进行探索,旨在从理论上弄清其突变条件。能量突变判据和熵突变判据从物理学的观点考虑了围岩系统失稳的可能性,位移模突变判据、洞周屈服区面积突变判据和广义黏塑性剪应变突变判据则主要是根据数值计算中直观判别条件(关键点位移、洞周屈服区面积和广义黏塑性剪应变)考虑围岩失稳的可能性。将以上5种判据应用于某地下洞室断面,对围岩系统的稳定性进行分析,根据系统突变条件从不同的方面判别其发生失稳的可能性,可为工程的设计施工提供一定参考。
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关键词
突变理论
围岩
失稳判据
能量
熵
位移模
屈服区面积
广义黏
塑性
剪应变
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职称材料
超固结膨胀土抗剪强度特性及边坡稳定研究
被引量:
12
7
作者
吴珺华
杨松
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016年第4期70-74,共5页
天然膨胀土经历长期干湿循环,反复胀缩使其具有超固结性。首先制取了超固结比为1.5的重塑膨胀土三轴样,进行了三轴排水剪切试验,获得了土体的峰值抗剪强度和残余抗剪强度;根据广义塑性剪应变的定义,采用硬化软化型函数建立了抗剪强度发...
天然膨胀土经历长期干湿循环,反复胀缩使其具有超固结性。首先制取了超固结比为1.5的重塑膨胀土三轴样,进行了三轴排水剪切试验,获得了土体的峰值抗剪强度和残余抗剪强度;根据广义塑性剪应变的定义,采用硬化软化型函数建立了抗剪强度发挥值与广义塑性剪应变的函数关系,并引入到FLAC3D中的应变硬化/软化本构模型中,结合强度折减法进行了超固结膨胀土边坡的稳定性分析。结果表明:对于正常固结膨胀土,广义塑性剪应变很小,可采用稳定系数来评价边坡的稳定性;对于超固结膨胀土,应采用广义塑性剪应变和稳定系数来综合评价边坡的稳定性。如果广义塑性剪应变很大,即使稳定系数大于1,此时边坡也发生失稳破坏,说明土体的超固结性对膨胀土边坡的强度和变形影响不可忽略。
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关键词
岩土工程
膨胀土
超固结
广义
塑性
剪应变
抗
剪
强度
边坡稳定
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职称材料
有限元强度折减法中边坡失稳判据研究
被引量:
3
8
作者
高涛
池鹏
+1 位作者
赵辉
陈江
《矿产勘查》
2006年第12期32-34,共3页
研究了应用有限元强度折减法分析边坡从稳定逐步发展到破坏过程中,土体水平位移和等效塑性剪应变随荷载增加的变化特征曲线经历的4个特征区段。发现以广义塑性应变或者等效塑性应变区从坡脚到坡顶贯通作为边坡失稳的判据不够充分,土体...
研究了应用有限元强度折减法分析边坡从稳定逐步发展到破坏过程中,土体水平位移和等效塑性剪应变随荷载增加的变化特征曲线经历的4个特征区段。发现以广义塑性应变或者等效塑性应变区从坡脚到坡顶贯通作为边坡失稳的判据不够充分,土体产生很大且无限的水平位移和塑性应变才是导致边坡失稳的根本原因。提出了以土体水平位移和等效塑性剪应变随荷载增加的变化曲线作为有限元强度折减法中边坡失稳的判据。
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关键词
有限元强度折减法
边坡失稳判据
折减系数
等效
塑性
剪应变
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职称材料
题名
西部侏罗系软岩巷道松动圈演化机理模型试验
被引量:
16
1
作者
孟波
靖洪文
朱谭谭
机构
中国矿业大学力学与建筑工程学院
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
出处
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第6期1003-1010,1037,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB036003)
国家自然科学基金项目(51374198
51204163)
文摘
采用大比例尺物理模型试验的研究方法,分析了西部侏罗系软岩巷道松动圈形成及其发展过程中围岩破裂与应力演化规律,对松动圈形成及稳定机理进行了探讨.结果表明,巷道开挖后围岩在应力差作用下发生塑性剪切变形,塑性剪应变集中分布,形成宏观滑移迹线.滑移迹线交汇联通形成的剪切楔体在后续压力作用下向巷道内部旋转滑移及二次破坏是围岩碎胀变形的主要原因.剪切楔体之间相互阻挡和挤压,在松动圈内部形成空间上的结构效应,使围岩具有一定的残余承载能力而不发生垮塌.根据剪切楔体的形成和运动情况,将松动圈发展演化过程分为剪切滑移迹线形成期、楔体形成期、块体滑移期、块体塌落挤密期4个阶段.在松动圈Ⅲ期,甚至Ⅲ期之前即对浅部围岩施加锚杆、注浆等支护手段提高浅部围岩残余强度对巷道稳定性控制具有重要意义.
关键词
松动圈
演化过程
剪
切滑移
结构效应
塑性
剪应变
Keywords
broken rock zone
evolution process
shear-slip
structural effect
plastic shear strain
分类号
TD322 [矿业工程—矿井建设]
原文传递
题名
基于能量耗散机制的片麻状花岗岩损伤与剪胀演化规律
被引量:
11
2
作者
张振杰
朱杰兵
汪斌
冯志军
卢波
张利洁
蒋昱州
机构
新华水力发电有限公司
长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第A01期3441-3448,共8页
基金
国家重点研发专项(2016YFC0401801)
新华水电科研课题(新华2016–A65)
国家自然科学基金资助项目(41672320)~~
文摘
为探讨岩石损伤破坏过程中能量耗散过程与剪胀变形间的关系,以南疆某水电站引水隧洞片麻状花岗岩为研究对象,设计并开展岩石不同围压下(0~50 MPa)遍布全过程应力–应变曲线的递增循环加卸载三轴试验。取得的主要研究成果有:(1)从能量耗散观点定义损伤变量,对循环载荷施加过程中的能量耗散参数、主应变与损伤变量之间的关系进行深入地分析,探讨围压对各个参数和变量的影响规律;(2)基于试验曲线获取不同围压下每级载荷下残余体应变(塑性体应变)与轴向残余应变之间曲线关系,为研究其剪胀特性提供了数据基础;(3)根据岩石损伤演化与残余剪应变(塑性剪应变)之间的函数关系,从而得到能量耗散率与剪胀角间的变化规律。研究表明,开展基于能量耗散机制的岩石损伤与剪胀演化规律研究为岩体破坏过程中的能量机制与膨胀扩容特性研究之间架起了桥梁。
关键词
岩石力学
递增循环载荷试验
能量耗散
损伤变量
残余主
应变
塑性
剪应变
剪
胀角
Keywords
rock mechanics
incremental cyclic loading triaxial test
energy dissipation mechanism
damage variable
residual principalstrain: plastic shearstrain~ dilation angle
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
考虑黏土应变软化的锚板承载力数值分析
被引量:
4
3
作者
周琪
于龙
机构
大连理工大学建设工程学部
出处
《水利与建筑工程学报》
2014年第4期124-128,共5页
基金
国家自然科学基金(51209033
51149002)
+1 种基金
辽宁省自然科学基金(2013020154)
中央高校基本科研业务费(DUT12LK43)
文摘
在海上风荷载、波浪荷载等受力条件下,因为循环荷载导致塑性剪应变不断积累,锚板的承载力会发生应变软化现象,考虑黏土应变软化的锚板承载力分析对指导海洋工程实践有重要意义。首先采用有限差分程序FLAC中的摩尔库伦模型计算了锚板在黏土中的极限承载力,计算结果与已有研究结果吻合较好;进而,采用FLAC中的应变软化模型考虑黏土的应变软化特性,计算了单调荷载情况下锚板的承载力软化曲线,锚板残余承载力系数与土重应力叠加法计算得到的承载力系数理论值吻合较好,表明FLAC中的应变软化模型能够较好的反映黏土的应变软化特性。
关键词
抗拔基础
锚板
塑性
剪应变
黏土
应变
软化
Keywords
FLAC
pullout foundation
plate anchor
plastic shear strain
clay
FLAC
strain-softening
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
TU47 [建筑科学—土工工程]
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职称材料
题名
基于广义塑性力学的硬化剪胀土模型
4
作者
段建立
郑颖人
等
机构
军事土木工程系
出处
《后勤工程学院学报》
2000年第4期26-30,共5页
文摘
提出了可以反映硬化剪胀的体积屈服面,将以塑性体应变和塑性剪应变作为硬化参量的双屈服面模型推广来反映硬化剪胀土的变形,结合标准砂的三轴实验结果,确定了模型参数,并给出了有限元算例。
关键词
塑性
体
应变
塑性
剪应变
标准砂
三轴实验
硬化
剪
胀土
广义
塑性
力学
本构模型
体积屈服面
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
双材料界面剪切应力分析
5
作者
赵根田
机构
内蒙古科技大学建筑与土木工程学院
出处
《内蒙古科技大学学报》
CAS
2009年第2期162-165,共4页
文摘
在传统弹塑性理论的基本框架内,考虑应变梯度效应,分析了钢与混凝土粘结界面处混凝土局部滑移带内部塑性剪应变的规律,推导了剪应力与剪切滑动位移的关系及剪切滑移切向速度表达式.混凝土粘结滑移层内部应变集中程度随剪应力降增加而加剧,在应变软化阶段,剪切滑移切向速度与剪应力卸载率成正比.应用虚功率原理和塑性极限分析上限定理,分析了钢与混凝土双材料界面的剪切滑移强度,认为起主要作用的是混凝土的抗拉强度、与型钢表面状况有关的粘聚力、机械咬合力和混凝土对型钢的横向约束力等.
关键词
双材料界面
应变
梯度
塑性
剪应变
剪
切滑移强度
Keywords
two dissinilar materials interface
strain gradient
plastic shear strain
shear sliding strength
分类号
TU313 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于突变理论的地下工程洞室围岩失稳判据研究
被引量:
84
6
作者
付成华
陈胜宏
机构
西华大学能源与环境学院
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CSCD
北大核心
2008年第1期167-172,共6页
基金
国家自然科学基金(No.50239070)
西华大学重点科研基金(No.Z0720401)
文摘
地下工程围岩体系是高度非线性的复杂大系统,其稳定判据至今没有一个统一的认识。突变理论注重研究系统状态发生突变时外界的控制条件,主要阐述非线性系统如何从连续渐变状态走向系统性质的突变。应用突变理论对围岩体失稳的突变过程进行探索,旨在从理论上弄清其突变条件。能量突变判据和熵突变判据从物理学的观点考虑了围岩系统失稳的可能性,位移模突变判据、洞周屈服区面积突变判据和广义黏塑性剪应变突变判据则主要是根据数值计算中直观判别条件(关键点位移、洞周屈服区面积和广义黏塑性剪应变)考虑围岩失稳的可能性。将以上5种判据应用于某地下洞室断面,对围岩系统的稳定性进行分析,根据系统突变条件从不同的方面判别其发生失稳的可能性,可为工程的设计施工提供一定参考。
关键词
突变理论
围岩
失稳判据
能量
熵
位移模
屈服区面积
广义黏
塑性
剪应变
Keywords
catastrophe theory
surrounding rock
instability criterion
energy
entropy
displacement module
yield zone area
generalized viscoplastic shearing strain
分类号
TU454 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
超固结膨胀土抗剪强度特性及边坡稳定研究
被引量:
12
7
作者
吴珺华
杨松
机构
南昌航空大学土木建筑学院
重庆交通大学水利水运工程教育部重点实验室
云南农业大学水利学院
出处
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016年第4期70-74,共5页
基金
国家自然科学基金项目(51408291)
江西省教育厅科技项目(GJJ14547)
+1 种基金
江西省交通运输厅重点科技项目(2013C0006)
重庆交通大学国家内河航道整治工程技术研究中心暨水利水运工程教育部重点实验室开放基金项目(SLK2014B01)
文摘
天然膨胀土经历长期干湿循环,反复胀缩使其具有超固结性。首先制取了超固结比为1.5的重塑膨胀土三轴样,进行了三轴排水剪切试验,获得了土体的峰值抗剪强度和残余抗剪强度;根据广义塑性剪应变的定义,采用硬化软化型函数建立了抗剪强度发挥值与广义塑性剪应变的函数关系,并引入到FLAC3D中的应变硬化/软化本构模型中,结合强度折减法进行了超固结膨胀土边坡的稳定性分析。结果表明:对于正常固结膨胀土,广义塑性剪应变很小,可采用稳定系数来评价边坡的稳定性;对于超固结膨胀土,应采用广义塑性剪应变和稳定系数来综合评价边坡的稳定性。如果广义塑性剪应变很大,即使稳定系数大于1,此时边坡也发生失稳破坏,说明土体的超固结性对膨胀土边坡的强度和变形影响不可忽略。
关键词
岩土工程
膨胀土
超固结
广义
塑性
剪应变
抗
剪
强度
边坡稳定
Keywords
geotechnical engineering
expansive soil
over-consolidation
generalized plastic shear strain
shear strength
slope stability
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
有限元强度折减法中边坡失稳判据研究
被引量:
3
8
作者
高涛
池鹏
赵辉
陈江
机构
西安科技大学建筑与土木工程学院
西安市政一路桥建设有限公司
新疆永升建设集团有限公司
出处
《矿产勘查》
2006年第12期32-34,共3页
文摘
研究了应用有限元强度折减法分析边坡从稳定逐步发展到破坏过程中,土体水平位移和等效塑性剪应变随荷载增加的变化特征曲线经历的4个特征区段。发现以广义塑性应变或者等效塑性应变区从坡脚到坡顶贯通作为边坡失稳的判据不够充分,土体产生很大且无限的水平位移和塑性应变才是导致边坡失稳的根本原因。提出了以土体水平位移和等效塑性剪应变随荷载增加的变化曲线作为有限元强度折减法中边坡失稳的判据。
关键词
有限元强度折减法
边坡失稳判据
折减系数
等效
塑性
剪应变
分类号
TU413.61 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
西部侏罗系软岩巷道松动圈演化机理模型试验
孟波
靖洪文
朱谭谭
《中国矿业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
16
原文传递
2
基于能量耗散机制的片麻状花岗岩损伤与剪胀演化规律
张振杰
朱杰兵
汪斌
冯志军
卢波
张利洁
蒋昱州
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
11
原文传递
3
考虑黏土应变软化的锚板承载力数值分析
周琪
于龙
《水利与建筑工程学报》
2014
4
下载PDF
职称材料
4
基于广义塑性力学的硬化剪胀土模型
段建立
郑颖人
等
《后勤工程学院学报》
2000
0
下载PDF
职称材料
5
双材料界面剪切应力分析
赵根田
《内蒙古科技大学学报》
CAS
2009
0
下载PDF
职称材料
6
基于突变理论的地下工程洞室围岩失稳判据研究
付成华
陈胜宏
《岩土力学》
EI
CSCD
北大核心
2008
84
下载PDF
职称材料
7
超固结膨胀土抗剪强度特性及边坡稳定研究
吴珺华
杨松
《重庆交通大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2016
12
下载PDF
职称材料
8
有限元强度折减法中边坡失稳判据研究
高涛
池鹏
赵辉
陈江
《矿产勘查》
2006
3
下载PDF
职称材料
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