摘要：根据黄土工程地质分区和地质结构模型,结合黄土土性参数的空间统计特性和非线性强度特征,将突变理论引入黄土边坡稳定性研究中,建立了基于突变理论的黄土边坡失稳模型。通过研究表明:黄土边坡系统的变化特征具有突变模型的基本特征;突变模型能很好地反映黄土边坡系统变形的非线性特征;突变模型能有效对边坡系统失稳临界状态进行判断;突变模型的建立对研究黄土边坡失稳破坏机理具有指导和现实意义。

摘要：煤层气储层评价的方法较多,但将突变理论应用于该类储层的评价则少见。为此,在分析突变理论原理的基础上,综合考虑A(资源特征)、B(开采性能)、C(煤层特征)、D(构造特征)等因素,根据层次分析法原理,建立由目标层、准则层和指标层组成的煤层气储层评价多层次结构,确定了煤层气储层评价突变模型。其中指标层A1(含气量)、A2(资源丰度)、A3(含气饱和度)构成燕尾突变模型;B1(储层渗透率)、B2(储层压力)、B3(顶板孔隙度)、B4(底板孔隙度)构成蝴蝶突变模型;C1(煤层厚度)、C2(煤级)、C3(灰分)构成燕尾突变模型;D1(构造特征)、D2(水文特征)构成尖点突变模型;准则层A、B、C、D构成蝴蝶突变模型。运用突变理论对新疆准噶尔盆地南部煤田砂沟井田煤层气储层进行了评价,得出砂沟井田煤层气储层中下侏罗统八道湾组(J1b)第5号煤层最有利,然后依次为第6、8、9、19号煤层。突变理论模型与模糊综合评判结果一致,该方法减少了以往评价模型中人为主观因素,评价方法更简单,评价结果更可靠,为煤层气储层评价提供了一条新途径。

摘要：层间剪切带作为一种特殊的软弱结构面,常常构成威胁坝基、边坡、围岩稳定性的控制性因素。针对含层间剪切带复合岩体失稳破坏特点,考虑层间剪切带的非均质性,以含层间剪切带复合岩体系统为研究对象,运用突变理论方法,建立含层间剪切带复合岩体失稳的燕尾突变模型。根据建立的突变模型,在分析平衡曲面方程势函数极值点的个数及其表现形式的基础上,给出含层间剪切带复合岩体系统失稳的突跳特征和发展过程,并对层间剪切带发生错动破坏引起围岩系统失稳的演化过程进行分析。研究结果表明:含层间剪切带复合岩体的破坏形式及其演化过程取决于层间剪切带与围岩组成系统的稳定性,而系统的稳定性则与层间剪切带与相邻岩层间的相互作用是密切相关的。

摘要：地下厂房围岩变形具有非线性特点,是水电站系统多种影响因素作用的直观反映。基于泰安电站地下厂房围岩变形监测数据,将变形速率作为非线性动力模型一系列特解,反演出非线性动力模型;运用突变理论,建立围岩变形速率尖点突变模型,分析围岩的稳定性,同时进一步揭示围岩失稳过程。研究结果表明,该水电站地下厂房围岩处于稳定状态,与数值计算结果一致,说明该方法合理有效,可为同类工程提供一定参考。

摘要：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。

摘要：地表水作为灌区的灌溉水源,灌溉回归水补给容易引起土壤的次生盐渍化。选取了自然状态、水环境、土壤环境、社会经济环境这4个评价要素和相应的17个评价因子,构建了吉林西部灌区地下水环境风险指标体系,采用突变理论对其进行了评价。分析结果表明,五家子灌区、大安灌区和松原灌区均属于轻险,风险值分别为0.920 6、0.930 3、0.919 6。吉林西部灌区的地下水环境存在风险。

摘要：基于当前强度折减法的临界状态判据各有优缺点,结合塑性应变能理论和突变理论,提出一种新的反映边坡的临界状态失稳判据。该方法以塑性功作为评价边坡整体稳定性状态的评价指标,以尖点突变模型作为判断边坡失稳与否的理论依据。在具体操作过程中,通过不断调整强度折减系数,记录每个折减系系数下对应的计算模型整体塑性功,建立"整体塑性功-折减系数"曲线,并通过突变理论找出整体塑性功发生突变时对应的折减系数,此时的折减系数即为边坡的安全系数,此折减系数下对应的边坡状态即为临界状态。对单台阶边坡、多台阶边坡进行计算。研究结果表明:基于该方法得到的安全系数与极限平衡法得到的安全系数较接近,尤其与满足力平衡条件和力矩平衡条件的修正简布法所得结果最接近,从而验证了该方法的可靠性。

摘要：电力电子变换设备高度集成的独立电力系统电压稳定性是系统设计与运行阶段需要重点考虑的因素。为了减小系统稳定性分析时的计算量,提高分析速度,提出一种基于突变理论的独立电力系统电压稳定分析方法。通过数学推导的方法得到典型独立电力系统的势函数、平衡曲面和分歧点集合的数学描述,建立燕尾流形突变的稳定性分析方程,并给出基于突变理论的独立电力系统电压稳定裕度指标。最后通过某独立电力系统例子,说明所提方法的有效性。

摘要：根据突发事件作用下城市配水系统供水功能的突变性特征,基于突变理论,提出一种新的配水系统脆弱性评价模型.以地震灾害为例,首先,根据地震作用下配水管网的破坏机理及历史震害资料,提出配水系统的脆弱性评价指标体系;然后,根据影响配水系统供水功能因素的主次关系,确定配水系统的状态函数及主次控制变量,建立配水系统功能转变的尖点突变模拟模型,并通过对该模型归一公式的导出及配水系统脆弱性分级标准、取值原则的确定,最终提出一种新的配水系统脆弱性评价数学模型.华北某区配水系统的实例应用表明,该模型具有理论与实际可行性,可为配水系统的安全设计提供决策依据。

摘要：为了评价第三系弱胶结砾岩掌子面稳定性,基于突变理论对强度折减法进行改进,提出了适合砾岩掌子面稳定性评价的失稳判据,结合室内试验,采用数值方法研究了颗粒级配和胶结程度对掌子面稳定性的影响.结果表明,位移判据最适用于掌子面稳定性分析,通过分析掌子面不同特征点的安全系数可以判断掌子面破坏形式,选择最易失稳点得到掌子面的安全系数.弱胶结砾岩掌子面安全系数为3.79,极弱胶结砾岩掌子面安全系数均小于1,掌子面开挖前必须进行超前支护.胶结程度是影响弱胶结砾岩掌子面稳定性的决定性因素,胶结程度一致时,增加砾岩中砾石含量能显著提高掌子面自稳能力.第三系弱胶结砾岩掌子面拱底处为最不稳定点,掌子面失稳破坏时首先表现为拱底隆起.