地应力平衡不收敛

1、“地应力平衡”的含义、目的、作用

我们所建立的几何模型一般和工程实际情况或尺寸相对应、相一致，比如边坡几何模型和实际边坡尺寸一致，但我们可以夸张一点想像，实际边坡应是由一个更大一点或更高一点的不受重力的初始边坡在n年前突然受重力和类似目前的边界条件作用下逐渐形成了今天的尺寸大小，n年前受重力和类似目前的边界条件作用之前边坡的尺寸大小，我们不得而知，如果能准确知晓，我们就可以建立一个那时的几何模型，再施加重力和边界条件进行计算，变形后形状和现状边坡形状一致，其内力也就是初始应力场或地应力，就不用专门去施加地应力了，但问题是我们不能知晓边坡受力前的形状尺寸，我们现在的几何模型就是边坡现在的实际尺寸，受力后将会变成一个更小的或与现状不一致的边坡，这不符合我们模拟现状边坡的目的。如果我们知道现状边坡的内力，将其提取出来作为几何模型的内力，再和外力（重力）平衡，则我们建立的模型才能算和实际模型一致。 真实地知道现状边坡的内力是很难的，我们采取的办法是，用我们所建立的几何模型施加和实际模型一致的重力和边界条件进行计算，得到变形后或变得更小或与现状边坡不完全一致的边坡内力近似的作为现状边坡的内力，并重新将其施加于与现状边坡一致的几何模型，再施加重力（当

*initial conditions,type=stress,input=0.csv

mdb.models['Model-1'].setValues(noPartsInputFile=ON)

（将网格划分精密一些，地应力平衡精度更高一些，2010-7-12注）

注意：导入的inp、csv或其他文件里不得有空行，否则会出现element 0。允许有空格。 --------------------------------------------------------------------

方法一：

桩土地应力平衡不容易通过，可先直接指定应力： *initial conditions,type=stress,geostatic Set-pile-soil,0,0,-510000,30,0.6,0.6

将桩土摩擦系数设为0，容易平衡，输出含有应力s11、s22等的应力文件；

导入应力文件，将摩擦系数提高为一个较小的数值（低于正常的摩擦系数），再计算，输出应力文件； 再提高摩擦系数，导入应力文件，计算，重复上述操作，直到摩擦系数达到正常值。

上述如果不行，可以干脆将桩与的接触改为tie，2010-8-18的模型按照上面的步骤操作不行，后来tie就

*initial conditions,type=stress,input=0.csv

mdb.models['Model-1'].setValues(noPartsInputFile=ON)

（将网格划分精密一些，地应力平衡精度更高一些，2010-7-12注）

注意：导入的inp、csv或其他文件里不得有空行，否则会出现element 0。允许有空格。 --------------------------------------------------------------------

方法一：

桩土地应力平衡不容易通过，可先直接指定应力： *initial conditions,type=stress,geostatic Set-pile-soil,0,0,-510000,30,0.6,0.6

将桩土摩擦系数设为0，容易平衡，输出含有应力s11、s22等的应力文件；

导入应力文件，将摩擦系数提高为一个较小的数值（低于正常的摩擦系数），再计算，输出应力文件； 再提高摩擦系数，导入应力文件，计算，重复上述操作，直到摩擦系数达到正常值。

上述如果不行，可以干脆将桩与的接触改为tie，2010-8-18的模型按照上面的步骤操作不行，后来tie就

3.1 地应力与地应力测量方法简介

地应力，又称原岩应力，也称岩体初始应力或绝对应力，是在漫长的地质年代里，由于地质构造运动等原因产生的。在一定时间和一定地区内，地壳中的应力状态是各种起源应力的总和。主要由重力应力、构造应力、孔隙压力、热应力和残余应力等耦合而成,重力应力和构造应力是地应力的主要来源。地应力的形成主要与地球的各种动力运动过程有关，其中包括：板块边界受压、地幔热对流、地球内应力、地心引力、地球旋转、岩浆侵入和地壳非均匀扩容等。另外，温度不均、水压梯度、地表剥蚀或其他物理化学变化等也可引起相应的应力场。而重力作用和构造运动是引起地应力的主要原因，其中尤以水平方向的构造运动对地应力的形成影响最大。

地应力测量，就是确定拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态，这种测量通常是通过多个点的量测来完成的。地应力测量是确定工程岩体力学属性、进行围岩稳定性分析、实现岩土工程开挖设计和决策科学化的前提。地应力对矿山开采、地下工程和能源开发等生产实践均起着至关重要的作用，所以地应力研究是当前国际采矿界上的一个前沿性课题，近几十年来，世界上许多国家均开展了地应力的测量及应用研究工作,取得了众多的成果。

随着矿区开采现代化进程的不断提高和开采深

地应力计算公式

（一）、井中应力场的计算及其应用研究（秦绪英，陈有明，陆黄生 2003年6月） 主应力计算

根据泊松比?、地层孔隙压力贡献系数V、孔隙压力P0及密度测井值?b可以计算三个主应力值：

????H???A???v?VP0??VP0

?1???????h???B???v?VP0??VP0

?1???H?v???b?dh

0相关系数计算：

应用密度声波全波测井资料的纵波、横波时差（?tp、?ts）及测井的泥质含量Vsh可以计算泊松比?、地层孔隙压力贡献系数V、岩石弹性模量E及岩石抗拉强度ST。 ① 泊松比

??0.5?ts2??t2p2(?t??t)2s2p

2?b?ts2(3?ts2?4?tp)② 地层孔隙压力贡献系数 V?1? 222?m(?tms??tmp)22?b3?ts?4?tp③ 岩石弹性模量 E??t2s??t??t22s2p

④ 岩石抗拉强度 ST?a??b?(3?ts?4?tp)?[b?E?(1?Vsh)?c?E?Vsh]

注：?,?m,?tms,?tmp分别为密度测井值，地层骨架密度，横波时差和纵波时差值。a,b,c为地区试验常数。 其它参数

不同地区岩石抗

计算结果不收敛的原因

——模型、网格、边界条件、迭代方法等都有可能导致结果不收敛。 有时候要让计算结果收敛需要凭经验调整参数，但有时候收敛的计算结果不一定就是一个好的结果。

计算结果不收敛的解决方法——

<1>、一般首先是改变初值，尝试不同的初始化，事实上好像初始化很关键，对于收敛。

<2>、查找网格问题，改善网格质量。 <3>、有时边界条件的设置严重影响收敛性。

<4>、重算至发散前几步，看presure分布，看不出来的话，再算几步, 看看问题大概出在那个区域。然后对这个区域（加密或变稀）进行网格的改善。

<5>、设几个监测点，比如出流或参数变化较大的地方，若这些地方的参数变化很小，就可以认为是收敛了，尽管此时残值曲线还没有降下来。

<6>、调节松弛因子。

怎样判断计算结果是否收敛——

1、监测点处的值不再随计算步骤的增加而变化；

2、各个参数的残差随计算步数的增加而降低，最后趋于平缓； 3、要满足质量守恒（计算中不牵涉到能量）或者是质量与能量守恒

（计算中牵涉到能量）。

特别要指出的是——即使前两个判据都已经满足了，也并不表示已经得到合理的收敛解了，因为如果松弛因子设置得太紧，各参数在每步计算的变化都不是太大，也会使前两个判据得到满足。此时就要再看第三个判据了。

还需要

解决非线性分析不收敛的技巧

大家都提到了收敛困难的问题为加速收敛应该注意一下几个问题 : 1 收敛容差ANSYS缺省的收敛准则会根据单元的不同而检查不同的收敛力素和容差例如当采用solid65和link8时,缺省的要检查F和DISP两个力素其容差也是缺省的(Help中有)对于钢筋混凝土结构一般而言其位移比较小仅使用F力素收敛即可但其容差也同时放松一般采用5%即可(缺省是5)命令:cnvtol,f,,0.05,2 2 其它选项的设置

自动时间步打开此选择可以让程序决定子步间荷载增量的大小及其是增加或是减小收敛速度较快(命令autots,1)打开后似乎定义的子步数不起控制作用了

打开线性搜索可以帮助收敛的速度(命令:lnsrch,1) 打开预测器可以帮助收敛的速度(命令red,on)

平衡迭代次数在每一子步中的迭代次数缺省是25,将其增加例如改为50(命令: neqit,50)

NSUBST此值不宜过小否则计算过程中老是调整影响计算速度 当然对于比较简单的算例或是分布模型可能不需要如此多的选项但对于复杂的模型是需要的各位可以试试

影响非线性收敛稳定性及其速度的因素很多：

1、模型——主要是结构刚度的大小。对于某些结构，从概念的角度看，可以认

篇一

近日，习近平总书记就部分地方统计造假不收手不收敛问题做出重要指示批示。7月1日，记者从市统计局获悉，为践行国家局、省局工作要求，该局闻令而动，认真学习传达会议精神，提升站位，加强领导，扎实推进，强化协同，多点发力贯彻落实统计造假不收手不收敛问题专项纠治工作。

提高政治站位，增强责任感使命感。6月21日，市统计局召开局党组(扩大)会议，专题研究部署统计造假不收手不收敛问题专项纠治工作。以商丘市统计局党组文件形式向市委、市政府汇报国家局、省局统计造假不收手不收敛问题专项纠治工作动员部署视频会议精神，营造良好统计工作环境和对专项纠治工作的支持。

加强组织领导，强化责任担当。按照省局专项纠治实施方案的要求，成立了商丘市统计造假不收手不收敛专项纠治工作领导小组，局党组书记、局长窦乃学任组长，结合实际制定了《商丘市统计局统计造假不收手不收敛问题专项纠治实施方案》，明确任务分工和完成时限，严格落实工作责任制，切实做到“四个必查”，强力推进“三个一批”，发现问题及时整改，以高度的政治责任感和使命感，不折不扣把国家统计局、省统计局部署要求落到实处。

精心组织实施，有序有力开展专项纠治工作。6月27日下午，市统计局党组书记、局长窦乃学主持召开全市统计造假不收手不收

有意义

第26卷 第5期

岩石力学与工程学报 Vol.26 No.5

2007年5月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering May，2007

深部矿井地应力测量方法研究与应用

康红普，林 健，张 晓

(煤炭科学研究总院 北京开采研究所，北京 100013)

摘要：目前地应力测量方法有很多种，可分为力学法、地球物理法及地质构造信息法等。在分析各种测量方法特点的基础上，介绍适用于深部煤矿巷道的地应力快速测量方法——小孔径水压致裂地应力测量法，包括小孔径水压致裂地应力测量原理、测量装置的组成部分和技术特征。在我国煤矿典型的深部矿区——新汶矿区井下巷道中，完成9个测点的地应力测量。其中5个测点的埋深超过1 000 m，最深达1 220 m。测量结果表明，7个测点的最大水平主应力大于垂直主应力；最大水平主应力高达42.1 MPa；最大水平主应力与垂直主应力的比值为1.004～1.550；新汶矿区超过1 000 m深井地应力以水平应力为主，最大水平主应力方向主要集中在N3°E～N43.5

2000年 第24卷 石油大学学报(自然科学版) Vol.24 No.5 第5期 JournaloftheUniversityofPetroleum,China Oct.2000

文章编号:1000-5870(2000)05-0001-03

声发射地应力测量中凯塞点的确定

薛亚东, 高德利

(石油大学石油工程系,北京102200)

摘要:准确判断凯塞点是岩石声发射地应力测量中的重点和难点,目前还没有一种有效的确定方法。对砂岩声发射试验中声发射信号的重标区间(R/S)进行了分析,发现lg(R/S)与时间间隔对数值具有很好的线性相关性,相关系数均大于0.97,这表明声发射信号曲线具有分形特征。研究还发现,不同载荷阶段声发射信号曲线的赫斯特指数(H)可反映声发射信号强弱变化的趋势。当H>0.5时,声发射信号趋于加强;H<0.5时,声发射信号趋于减弱。根据这一规律,通过计算声发射信号曲线的赫斯特指数(或分形维数),便可确定声发射试验中的凯塞点。实践证明这是一种确定凯塞点的有效方法。

关键词:地应力;测量;声发射;分形;凯塞效应中图分类号:TU453 文献标识码:A

引 言

岩石同许多金属材