【团体单位】清华大学岩石力学系列在线讲座顺利召开
2020年12月11日至20日,清华大学岩石力学系列在线讲座顺利召开。本次系列讲座由国际岩石力学学会副主席、清华大学岩石力学与工程研究中心主任教授杨强和清华大学副教授赵志宏发起组织,共邀请5位国际岩石力学领域知名专家就岩石力学理论、数值方法和工程应用等方面介绍了前沿进展。
12月11日上午,美国亚利桑那大学名誉教授、国际地质力学领域权威期刊International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics创刊编辑、国际岩土力学计算方法与进展学会创会主席Chandrakant S. Desai做了题为"DSC Constitutive and Computer Modeling in Geomechanics"的讲座。Desai教授一直从事岩土工程数值方法领域的研究工作,他提出的DSC模型在国际岩土领域中广为人知。报告中,Desai教授简述了常用岩土体本构模型均基于连续性假设而无法准确描述不连续面的力学行为,为克服此缺陷,Desai教授提出了一种全新的、统一的工程材料本构模型DSC(Disturbed State concept--扰动状态概念模型),并阐述了DSC概念的基本原理及有限元数值模拟方法,详细介绍了其在岩土工程数值计算中的应用,包括隧道开挖、大坝、挡土墙、钻孔等工程领域的各类静态和动态工程问题。
12月15日上午,美国密西西比大学教授、Maurice A. Biot奖获得者、Transport in Porous Media和Journal of Mechanics杂志副主编Alexander H-D Cheng做了题为"Intrinsic Material Constants for Poroelastic Rocks"的讲座。Cheng教授的研究领域包括多孔弹性理论、地下水模拟、污染物运移等。报告中,Cheng教授介绍了含孔隙材料的Biot多孔弹性理论概念,并详述了其物理力学特性、模型方程描述及其所需参数确定等。
17日下午,法国国立路桥学校教授、国际岩石力学领域权威期刊Rock Mechanics and Rock Engineering主编Jean Sulem做了题为"Multiphysics processes during seismic slip: Field observations and modelling"的报告。Sulem教授的研究领域包括岩土材料本构模型、实验岩石力学、岩土材料热-水-力多场耦合等。在报告中,Sulem教授对经历了大的滑移位移的断层露头进行野外观察发现,剪切变形通常只局限在非常狭窄滑移带内,并分析表明这种应变局部化是由地震滑动过程中产生的不同弱化机制所造成的,这种弱化机制可能由岩石性质退化造成(如微裂纹,晶粒破碎和晶粒尺寸减小等),也可能由其他物理过程造成,如饱水断层由于剪切生热所造成的孔隙水压激增,抑或是高温下的矿物转化(矿物脱水,碳酸盐分解等)影响岩石性质等。此外,Sulem教授还详细介绍了多物理场耦合作用下应变局部化的一些解析和数值模拟结果,并讨论了其对地震成核的地球物理意义。
18日下午,挪威科技大学教授、国际岩石力学学会副主席(2015-2019)、挪威工程院院士Charlie Chunlin Li做了题为"Stabilization of high engineering rock slopes - passive or active ground support?"的报告。李教授的研究领域包括高地应力岩石力学、岩体支护理论与实践、地下工程稳定性分析等。在报告中,李春林教授首先展示了挪威几个大型的工程岩体边坡滑坡灾害,分析了其中存在的稳定性误判和加固措施不足的问题。其次,李春林教授分析了岩石边坡土体中主要加固装置(锚杆和锚索)的性能,并介绍了如何安装锚杆和锚索以最有效的加固岩石边坡。最后,李春林教授讨论了被动加固和主动加固的区别和实施后果,具体阐述了主动加固的优点。
20日下午,英国帝国理工学院教授、国际岩石力学领域权威期刊International Journal Rock Mechanics and Mining Sciences主编Robert Zimmerman做了题为 "Failure of Anisotropic Rocks such as Shales, and Implications for Borehole Stability"的报告。Zimmerman教授的研究涉及裂隙岩石水力耦合行为,多孔介质渗流,岩石破坏失稳等,在石油工程,地下采矿,核废料处置和CO2地质封存等工程领域均有建树,获得2010年Maurice A. Biot奖章。在报告中,Zimmerman教授首先指出了岩土领域常用的Coulomb破坏准则和Drucker-Pragerz准则的不足,其中前者无法考虑中间主应力对岩石破坏的影响,而后者虽可考虑三维应力影响,但其在表征岩石强度破坏的正确性上还有待商榷。因此,Al-Ajmi和Zimmerman提出了新的Mogi-Coulomb破坏准则,该准则很好的克服了上述两点不足,并且能与现有室内试验结果很好匹配。随后,Zimmerman还详细介绍了Jaeger弱面模型,阐述了其在表征各向异性岩石材料破坏及钻孔稳定性分析中的应用。