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数智技术赋能库坝系统安全管控探讨 被引量:2
1
作者 周创兵 姚池 +5 位作者 杨建华 蒋水华 张小波 孟京京 叶志伟 马永力 《中国水利》 2025年第1期7-14,共8页
新一代人工智能重塑了知识的发现、推理和决策过程,推动了新一轮科技革命和产业变革,正在改变人们的生产、生活和思维方式,全社会各行业都在积极寻求AI赋能。以人工神经网络为代表的人工智能技术已在水利水电行业中得到大量应用,如大坝... 新一代人工智能重塑了知识的发现、推理和决策过程,推动了新一轮科技革命和产业变革,正在改变人们的生产、生活和思维方式,全社会各行业都在积极寻求AI赋能。以人工神经网络为代表的人工智能技术已在水利水电行业中得到大量应用,如大坝建造、地下洞室建造、高边坡工程安全控制、库区地质灾害防控等,取得了良好的经济社会效益和生态环境效益。然而,这些技术的应用大多局限于某些特定领域,泛化能力还有待加强,亟待进一步开发水利水电行业垂直大模型。以库坝系统为研究对象,探讨了数智技术赋能库坝系统安全管控的基本框架。该框架以通用大模型为底座,在行业大数据的基础上,建立机理和数据双驱动的多尺度多场耦合计算方法,融合感知设备和施工机器人等硬件,有望实现勘测、设计、施工和运行全过程的智能决策和控制,全面提升库坝系统全生命周期安全管控的智能化水平,充分发挥水利水电工程的综合效益。 展开更多
关键词 库坝系统 人工智能 数字孪生 智能决策 AI赋能 安全管控
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考虑过渡层多层空间变异性的边坡降雨入渗模型及稳定性分析应用 被引量:1
2
作者 蒋水华 元志镕 +2 位作者 刘贤 黄劲松 周创兵 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期255-264,共10页
建立合理的降雨入渗模型是揭示降雨诱发边坡失稳机制及灾害防控的重要前提。传统的Green-Ampt模型未考虑土壤分层及雨水入渗形成的过渡层分布,导致计算的入渗率存在较大偏差,难以适用于空间变异性边坡。提出土层入渗率的分层求解方法,... 建立合理的降雨入渗模型是揭示降雨诱发边坡失稳机制及灾害防控的重要前提。传统的Green-Ampt模型未考虑土壤分层及雨水入渗形成的过渡层分布,导致计算的入渗率存在较大偏差,难以适用于空间变异性边坡。提出土层入渗率的分层求解方法,可由不同土层间入渗率大小关系确定过渡层厚度,据此提出考虑土体饱和渗透系数空间变异性边坡降雨入渗分析的改进Green-Ampt模型。进而应用改进模型进行降雨入渗下均质和非均质无限长边坡渗流及稳定性分析,并与传统Green-Ampt模型计算结果和Richards方程数值解加以对比。分析结果表明:相比于传统的Green-Ampt模型,利用改进模型计算的边坡体积含水量分布和稳定性系数与Richards方程数值解更为吻合,可以更好地为非均质边坡降雨入渗分析及降雨型滑坡灾害防控提供理论依据。此外,发现过渡层厚度与土体饱和渗透系数、过渡层顶部入渗率和体积含水量之间存在依赖关系,而与雨水入渗的总深度无直接关系。 展开更多
关键词 边坡稳定性分析 空间变异性 降雨入渗 改进Green-Ampt模型 过渡层
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岩体表征单元体与岩体力学参数 被引量:61
3
作者 周创兵 陈益峰 姜清辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1135-1142,共8页
在岩体多场耦合分析中,许多采用岩体表征单元体(REV)讨论岩体的渗透特性。事实上,岩体REV是岩石力学的一个基本科学问题,它是选取岩体力学模型以及确定岩体力学参数的基础。从REV的基本概念出发,阐述岩体REV的力学意义;根据岩石及岩体... 在岩体多场耦合分析中,许多采用岩体表征单元体(REV)讨论岩体的渗透特性。事实上,岩体REV是岩石力学的一个基本科学问题,它是选取岩体力学模型以及确定岩体力学参数的基础。从REV的基本概念出发,阐述岩体REV的力学意义;根据岩石及岩体的结构和地质特征,定义了岩石力学中常见的6个尺度,并分析了REV与其它尺度的关系;归纳总结并提出了岩体REV的3种确定方法:能量叠加法,地质统计法,数值模拟法;讨论了岩体REV与岩体力学模型及岩体力学参数取值之间的关系;提出了岩体力学参数的"5S"相关性和岩体力学参数场的概念和分析方法。 展开更多
关键词 裂隙岩体 表征单元体 多场耦合 力学参数
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岩石节理的渗流广义立方定理 被引量:72
4
作者 周创兵 熊文林 《岩土力学》 EI CSCD 1996年第4期1-7,共7页
首先讨论了岩石节理的渗流立方定理及其适用条件,然后从渗流与变形耦合的角度,论述了节理的开度性质,并提出了适用于一般节理的渗流广义立方定理,最后用有限元数值模拟方法验证了广义立方定理。
关键词 岩石节理 渗流 广义立方定理 地基渗流
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岩石节理非饱和渗透特性初步研究 被引量:15
5
作者 周创兵 叶自桐 韩冰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期1-4,共4页
利用不溶混驱替的方法,在室内精确地观测了花岗岩节理非饱和渗透排泄和吸湿过程,探讨了节理非饱和渗透机理,提出了基于节理张开度概率分布的毛细压力与饱和度的解析模型以及节理非饱和水力传导度的理论表达式。研究表明,单节理非饱... 利用不溶混驱替的方法,在室内精确地观测了花岗岩节理非饱和渗透排泄和吸湿过程,探讨了节理非饱和渗透机理,提出了基于节理张开度概率分布的毛细压力与饱和度的解析模型以及节理非饱和水力传导度的理论表达式。研究表明,单节理非饱和渗透特性与二维非均质多孔介质具有一定的相似性,文中提出的有关模型可作为确定岩石节理非饱和渗透参数的参考方法。 展开更多
关键词 岩石 节理 非饱和渗流 不溶混驱替 水力传导度
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基于相空间重构的边坡位移预测 被引量:36
6
作者 周创兵 陈益峰 《岩土力学》 EI CSCD 2000年第3期205-208,共4页
根据边坡位移时间序列的非线性性质 ,应用基于相空间重构的实时预测方法 ,可以充分利用时间序列信息 ,预测各种边坡变形演化趋势。讨论了局域法和基于Lyapunov指数的预测法。实例研究表明 。
关键词 混沌时间序列 相空间重构 边坡位移预测
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黏土-膨润土混合土衬里的渗透特性试验研究
7
作者 林海 时花豹 +1 位作者 周创兵 吕志涛 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第23期92-97,共6页
防渗衬里屏障是污染源防控中至关重要的一环,在黏土中掺入膨润土形成混合土衬里可以综合体现经济和防渗两方面的优势,但要在工程中推广此类混合土衬里尚需对其渗透特性进行系统研究。本工作以黏土掺入钠基膨润土形成的混合土衬里为研究... 防渗衬里屏障是污染源防控中至关重要的一环,在黏土中掺入膨润土形成混合土衬里可以综合体现经济和防渗两方面的优势,但要在工程中推广此类混合土衬里尚需对其渗透特性进行系统研究。本工作以黏土掺入钠基膨润土形成的混合土衬里为研究对象,利用大尺寸柔性壁渗透仪开展了不同初始压实度、膨润土掺比和周围压力条件下的渗透试验,对比分析了各条件下黏土-膨润土混合土衬里的水力渗透特性。试验结果表明:黏土中掺入质量比5%钠基膨润土后形成的混合土衬里渗透系数显著低于压实黏土衬里,混合土衬里的渗透系数受初始压实度和周围压力的作用影响要显著弱于压实黏土衬里;保障同等防渗效果的基础上,黏土-膨润土混合土衬里对初始压实度的施工要求要低于黏土衬里;约50 kPa的周围压力能够使混合土衬里较容易地满足现有工程防渗规定。 展开更多
关键词 黏土 膨润土掺比 渗透系数 压实度 周围压力
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考虑前期降雨过程的边坡稳定性分析 被引量:132
8
作者 唐栋 李典庆 +1 位作者 周创兵 方国光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期3239-3248,共10页
基于三峡库区实测降雨资料,研究了不同初始条件对不同土体边坡稳定性影响,建议了能够反映边坡含水状态的初始条件选取方法。在此基础上,采用非饱和渗流分析方法研究了前期降雨对不同土体边坡稳定性影响,以典型的砂土和黏土边坡为例初步... 基于三峡库区实测降雨资料,研究了不同初始条件对不同土体边坡稳定性影响,建议了能够反映边坡含水状态的初始条件选取方法。在此基础上,采用非饱和渗流分析方法研究了前期降雨对不同土体边坡稳定性影响,以典型的砂土和黏土边坡为例初步探索了前期降雨对边坡稳定性影响规律。结果表明:初始条件对不同土体边坡稳定性影响不同;建议将多年平均降雨量对应的稳态渗流场作为初始条件进行非饱和渗流分析。边坡土体渗透系数越低,边坡稳定性受前期降雨的影响越大、影响时间也越长。砂土和黏土边坡稳定性分析时建议至少考虑15 d以上的前期降雨,对于砂土边坡还应根据这15 d前面5 d的降雨情况确定是否需要增加计算天数。短历时高强度前期降雨对砂土边坡稳定性影响更大,而长历时低强度前期降雨对黏土边坡稳定性影响更大。累积前期降雨量可以作为判断边坡最小安全系数出现时刻的依据。砂土边坡出现最小安全系数时刻与10 d累积前期降雨量最大的时刻较为吻合,而黏土边坡则与15 d累积前期降雨量最大的时刻较为吻合。 展开更多
关键词 边坡 稳定性 安全系数 前期降雨 非饱和渗流分析
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考虑参数空间变异性的边坡可靠度分析非侵入式随机有限元法 被引量:107
9
作者 李典庆 蒋水华 +1 位作者 周创兵 方国光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1413-1422,共10页
提出了考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法。采用Karhunen-Loeve级数展开方法表征土体抗剪强度参数空间变异性,其中通过wavelet-Galerkin技术求解Fredholm积分方程得到相关函数的特征解。基于有限元滑面应... 提出了考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析的非侵入式随机有限元法。采用Karhunen-Loeve级数展开方法表征土体抗剪强度参数空间变异性,其中通过wavelet-Galerkin技术求解Fredholm积分方程得到相关函数的特征解。基于有限元滑面应力法计算边坡安全系数,采用随机多项式展开将隐式函数表达的安全系数替换为显式函数表达的安全系数,并编写了计算程序NISFEM。研究了所提方法在考虑土体参数空间变异性的边坡稳定可靠度分析中的应用。结果表明:提出的非侵入式随机有限元法极大地提高了考虑土体参数空间变异性的边坡可靠度分析的计算效率,为解决复杂边坡稳定可靠度问题提供了一条有效的途径。考虑抗剪强度参数空间变异性的边坡可靠度分析存在临界变异系数,其随边坡安全系数的增加而增大。当抗剪强度参数的变异系数小于临界变异系数时,忽略土体参数空间变异性将会高估边坡失效概率。当边坡安全系数小于1时,边坡失效概率并不总是随着抗剪强度变异系数的增加而增大。此外,土体黏聚力和内摩擦角随机场间相关性对边坡失效概率具有十分明显的影响。 展开更多
关键词 边坡 可靠度 土体参数 空间变异性 非侵入式随机有限元法
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考虑自相关函数影响的边坡可靠度分析 被引量:97
10
作者 蒋水华 李典庆 +1 位作者 周创兵 方国光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期508-518,共11页
自相关函数是表征岩土体参数空间变异性的重要参数,不同自相关函数对边坡可靠度影响程度还缺乏定量地评价。给出了基于乔列斯基分解中点法的相关非高斯随机场模拟步骤,统计了抗剪强度参数自相关长度的取值范围。在考虑土体抗剪强度参数... 自相关函数是表征岩土体参数空间变异性的重要参数,不同自相关函数对边坡可靠度影响程度还缺乏定量地评价。给出了基于乔列斯基分解中点法的相关非高斯随机场模拟步骤,统计了抗剪强度参数自相关长度的取值范围。在考虑土体抗剪强度参数间互相关性、变异性、黏聚力和内摩擦角取不同波动范围的基础上,以摩擦/黏性土坡可靠度问题为例研究了常用的5种自相关函数对边坡可靠度的影响。结果表明:基于乔列斯基分解中点法的相关非高斯随机场模拟计算过程简便,容易编程实现,可模拟任意几何形状的随机场分布,具有较高的计算精度和效率。在参数负相关性和垂直波动范围较大、变异性较小时,不同自相关函数得到的边坡可靠度结果差别较明显。当黏聚力和内摩擦角的垂直波动范围不同时,不同自相关函数对边坡可靠度的影响非常显著。高斯型、二阶自回归型和指数余弦型自相关函数产生的随机场分布光滑度和连续性较好,较为符合实际情况,它们能够有效地描述土体参数的空间自相关性。由这三种自相关函数计算得到的边坡可靠度结果偏小。基于指数型自相关函数的随机场分布波动性较大,连续性较差,计算的边坡可靠度偏大。 展开更多
关键词 边坡 可靠度 空间变异性 自相关函数 乔列斯基分解
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基于高效随机有限元法的边坡风险评估 被引量:40
11
作者 李典庆 肖特 +2 位作者 曹子君 周创兵 方国光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1994-2003,共10页
提出了基于子集模拟的边坡风险评估的高效随机有限元法(RFEM),推导了基于子集模拟的边坡失效概率和失效风险的计算公式,并给出了基于高效RFEM的边坡可靠度分析和风险评估流程图。采用一个边坡算例验证了所提方法的有效性。结果表明,基... 提出了基于子集模拟的边坡风险评估的高效随机有限元法(RFEM),推导了基于子集模拟的边坡失效概率和失效风险的计算公式,并给出了基于高效RFEM的边坡可靠度分析和风险评估流程图。采用一个边坡算例验证了所提方法的有效性。结果表明,基于子集模拟的高效RFEM可以视为是对基于蒙特卡洛模拟的传统RFEM的改进,显著地提高了失效概率和失效风险的计算效率以及失效样本的产生能力,非常适用于分析小失效概率的可靠度问题,极大地增强了RFEM在边坡可靠度分析和风险评估中的实用性。高效RFEM将边坡的整体失效风险分解为对应不同概率水平的边坡失效风险,并量化了它们对整体风险的相对贡献度。在该方法中,边坡可靠度分析和风险评估与确定性边坡有限元分析互不耦合,极大地简化了它们的计算过程。此外,土体不排水抗剪强度的竖向空间变异性对边坡失效风险具有显著的影响。 展开更多
关键词 边坡稳定 可靠度 风险评估 子集模拟 随机有限元法
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大型水电工程渗流分析的若干关键问题研究 被引量:41
12
作者 陈益峰 周创兵 +2 位作者 胡冉 李典庆 荣冠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1448-1454,共7页
渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一,渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制,论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性,并阐述了排... 渗流控制是大型水电工程建设面临的关键技术问题之一,渗流分析是实现渗控优化设计的重要途径。解释了渗流控制的过程、状态、参数和边界等4类物理控制机制,论证了基于Signorini型变分不等式的渗流分析方法的有效性和优越性,并阐述了排水孔幕数值模拟的SVA方法、初始渗流场的反馈分析方法以及岩土体渗流的强耦合机理和模拟方法。研究成果对大型水电工程渗流分析及渗控优化设计具有指导意义。 展开更多
关键词 Signorini型变分不等式 渗流分析 渗流控制 SVA方法 水力耦合
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岩石爆破开挖诱发振动的等效模拟方法 被引量:52
13
作者 杨建华 卢文波 +1 位作者 陈明 周创兵 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期157-163,共7页
岩石爆破开挖过程中爆炸荷载的复杂性、岩石介质模型的多变性、本构方程的多样性、以及群孔爆破模拟计算工作量巨大等诸多因素使得准确模拟爆破诱发的围岩振动存在较大的困难,鉴于此提出一种等效数值模拟方法。根据爆破过程炮孔周围岩... 岩石爆破开挖过程中爆炸荷载的复杂性、岩石介质模型的多变性、本构方程的多样性、以及群孔爆破模拟计算工作量巨大等诸多因素使得准确模拟爆破诱发的围岩振动存在较大的困难,鉴于此提出一种等效数值模拟方法。根据爆破过程炮孔周围岩石破坏范围的空间分布特征,确定群孔起爆条件下爆炸荷载作用的等效弹性边界;通过分析炸药起爆后炮孔空腔动力膨胀、岩体裂纹扩展、炮孔堵塞物运动以及爆生气体的逸出,计算了等效边界上沿炮孔轴向变化的爆炸荷载。结合瀑布沟水电站1#尾水隧洞爆破开挖监测,基于动力有限元法运用该等效技术模拟了围岩的质点振动速度。数值模拟与现场实测数据的对比表明该等效模拟技术用于岩石爆破开挖围岩响应的计算是合适的。计算结果同时还显示,等效边界邻近岩体力学参数的选取对计算结果有重要影响。 展开更多
关键词 爆炸力学 等效模拟方法 动力有限元 岩石 等效弹性边界 爆炸荷载 爆破振动
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有限数据条件下边坡可靠度分析的Bootstrap方法 被引量:26
14
作者 唐小松 李典庆 +2 位作者 曹子君 周创兵 方国光 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期893-901,911,共10页
基于Bootstrap抽样技术提出了有限数据条件下边坡可靠度分析方法。简要介绍了传统的边坡可靠度分析方法。采用Bootstrap方法模拟了抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性。以无限边坡为例研究了抗剪强度分布参数和分布类型不确定性对... 基于Bootstrap抽样技术提出了有限数据条件下边坡可靠度分析方法。简要介绍了传统的边坡可靠度分析方法。采用Bootstrap方法模拟了抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性。以无限边坡为例研究了抗剪强度分布参数和分布类型不确定性对边坡可靠度的影响规律。结果表明:基于有限数据估计的样本均值、样本标准差和AIC值具有较大的变异性,这种变异性进一步导致了抗剪强度参数概率分布函数存在明显的统计不确定性。在考虑抗剪强度参数概率分布函数的统计不确定性时,边坡可靠度指标应为具有一定置信度水平的置信区间,而不是传统可靠度分析中的固定值。边坡可靠度指标的置信区间变化范围随安全系数的增加而增大,同时考虑分布参数和分布类型不确定性计算的可靠度指标具有更大的变异性和更宽的置信区间变化范围。Bootstrap方法为有限数据条件下抗剪强度参数概率分布函数统计不确定性的模拟以及边坡可靠度的评估提供了一条有效的途径。 展开更多
关键词 边坡 可靠度 抗剪强度参数 概率分布函数 统计不确定性 BOOTSTRAP方法
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锦屏大理岩蠕变损伤演化细观力学特征的数值模拟研究 被引量:27
15
作者 孙金山 陈明 +2 位作者 姜清辉 卢文波 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3601-3608,共8页
岩石的蠕变损伤和断裂是岩石流变效应的重要表现形式,但其损伤演化过程往往难以直观观测,为此,采用二维颗粒流数值模拟方法(PFC2D)对岩石的蠕变损伤和断裂的细观力学机制进行了分析。在锦屏大理岩室内试验基础上,利用颗粒流应力腐蚀模型... 岩石的蠕变损伤和断裂是岩石流变效应的重要表现形式,但其损伤演化过程往往难以直观观测,为此,采用二维颗粒流数值模拟方法(PFC2D)对岩石的蠕变损伤和断裂的细观力学机制进行了分析。在锦屏大理岩室内试验基础上,利用颗粒流应力腐蚀模型(PSC),建立了能反映其短期和长期强度特征的柱状岩样数值模型,并开展了大量数值试验。结果表明,蠕变损伤的演化过程与暂态的损伤演化过程具有明显的差异。在岩样蠕变损伤过程中,其内部微裂纹多沿加载方向开裂且分布均匀,先快速增加再稳定扩展,最后则发生快速断裂。当荷载较小时,岩样宏观上呈现劈裂破坏特征,当荷载较大时,岩样呈现剪切破坏特征。在岩样蠕变损伤初始和稳定演化阶段的前期,荷载大小对岩样的损伤演化过程影响不大;在稳定演化阶段的后期至断裂过程中,低荷载下岩样的损伤增速比高荷载下快。 展开更多
关键词 岩石力学 大理岩 蠕变 损伤 颗粒流程序 数值模拟
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深埋隧洞爆破开挖扰动损伤效应的数值模拟 被引量:33
16
作者 陈明 胡英国 +2 位作者 卢文波 严鹏 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1531-1537,共7页
爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因素。根据隧洞岩体钻爆开挖过程分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点... 爆破开挖扰动是深埋隧洞损伤区孕育及演化的重要影响因素。根据隧洞岩体钻爆开挖过程分析了爆炸荷载及开挖荷载瞬态卸荷对岩体的扰动作用,基于LS-DYNA动力有限元程序,提出了利用施加节点反力模拟待开挖隧洞岩体的约束作用,通过控制节点反力的变化过程以模拟开挖荷载瞬态卸荷,采用爆炸荷载变化曲线模拟爆炸作用过程的爆破开挖扰动数值模拟方法,并利用该方法模拟分析了爆破开挖扰动对围岩的损伤效应,结果表明,应力重分布对围岩损伤最大,隧洞围岩损伤区主要由围岩初始应力重分布所导致,爆炸荷载作用将增大围岩损伤区范围,考虑开挖荷载瞬态卸荷作用的围岩损伤区最大,且地应力越高,开挖荷载瞬态卸荷作用对围岩的损伤效应越显著。 展开更多
关键词 隧洞 爆破 损伤 瞬态卸荷 数值模拟
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堆石体三轴剪切试验的三维细观数值模拟 被引量:38
17
作者 马刚 周伟 +1 位作者 常晓林 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期746-753,共8页
从细观角度出发,采用随机模拟技术建立堆石体的三维随机颗粒模型,基于修正的增广Lagrangian算法的非线性接触算法模拟颗粒间的相互接触,采用损伤软化模型描述细观单元的应力应变关系,当细观单元的损伤度超过损伤阀值时删除该单元,采用We... 从细观角度出发,采用随机模拟技术建立堆石体的三维随机颗粒模型,基于修正的增广Lagrangian算法的非线性接触算法模拟颗粒间的相互接触,采用损伤软化模型描述细观单元的应力应变关系,当细观单元的损伤度超过损伤阀值时删除该单元,采用Weibull概率分布描述堆石体材料物理力学性质的非均匀性。以水布垭面板堆石坝茅口组堆石为研究对象,进行其三轴剪切试验的变形体离散元细观数值模拟,采用应变控制加载,再现了堆石体的颗粒变形和运动规律。数值计算结果表明,数值模拟能够较好地反映堆石体三轴试验的变形规律,得到的轴向应变-偏应力曲线和轴向应变-体积应变曲线接近试验曲线。从能量角度分析了颗粒变形、颗粒间的摩擦、颗粒的损伤破碎、颗粒运动在加载过程中对系统的贡献。 展开更多
关键词 堆石体 变形体离散元 细观力学 随机模拟 非线性接触 损伤软化模型 非均匀性
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矿物颗粒形状的岩石力学特性效应分析 被引量:34
18
作者 刘广 荣冠 +2 位作者 彭俊 侯迪 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期540-550,共11页
岩石作为矿物颗粒的集合体,其宏观力学特性主要影响因素为矿物的细观形态特征。基于颗粒流理论,建立了4种代表颗粒形状用于模拟石英砂岩的矿物颗粒,并采用球度指标对矿物颗粒形状进行参数量化。通过石英砂岩的室内三轴试验校准了颗粒流... 岩石作为矿物颗粒的集合体,其宏观力学特性主要影响因素为矿物的细观形态特征。基于颗粒流理论,建立了4种代表颗粒形状用于模拟石英砂岩的矿物颗粒,并采用球度指标对矿物颗粒形状进行参数量化。通过石英砂岩的室内三轴试验校准了颗粒流模型的细观参数,在此基础上进行四种矿物颗粒形状试样的岩石三轴力学模拟试验。研究结果表明:颗粒的球度越大,试样的启裂强度、损伤强度和峰值强度均越低。随着颗粒球度的增加,试样的弹模降低,泊松比增大。内摩擦角和黏聚力则随球度的增大而下降。根据岩样数值试验中的变形数据,研究了不同颗粒形状剪胀角随着塑性剪切应变的演化规律。 展开更多
关键词 岩石 颗粒形状 力学特性 数值模拟试验 颗粒流
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基于Copula函数的抗剪强度参数间相关性模拟及边坡可靠度分析 被引量:41
19
作者 唐小松 李典庆 +1 位作者 周创兵 方国光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2284-2291,共8页
为了研究表征抗剪强度参数间相关性的Copula函数对边坡可靠度的影响规律,简要介绍了Copula函数的基本定义,收集了水利水电工程中4组岩基抗剪强度参数试验数据,采用AIC准则识别出表征抗剪强度参数间相关结构最优的Copula函数。提出了无... 为了研究表征抗剪强度参数间相关性的Copula函数对边坡可靠度的影响规律,简要介绍了Copula函数的基本定义,收集了水利水电工程中4组岩基抗剪强度参数试验数据,采用AIC准则识别出表征抗剪强度参数间相关结构最优的Copula函数。提出了无限边坡失效概率计算的直接积分方法,以无限边坡可靠度问题为例系统地研究了Copula函数的类型对边坡可靠度的影响规律。结果表明:表征抗剪强度参数间相关性的Copula函数类型对边坡可靠度具有重要的影响,不同Copula函数计算的边坡失效概率具有明显的差别,这种差别随边坡安全系数的增加(或失效概率的减小)而增加、随抗剪强度参数间负相关性的增强而增大、随变异系数的减小而增大。常用的Gaussian Copula函数并不是表征抗剪强度参数间相关结构最优的Copula函数,Gaussian Copula函数构造抗剪强度参数的联合概率分布函数将会明显低估边坡的失效概率,不能为了计算简便而盲目采用Gaussian Copula函数表征抗剪强度参数间相关性。 展开更多
关键词 边坡 抗剪强度参数 相关结构 联合分布函数 COPULA 失效概率
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采空场覆岩变形数值模拟与相似模拟比较研究 被引量:86
20
作者 李向阳 李俊平 +1 位作者 周创兵 向文飞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1907-1912,共6页
用有限元数值计算尝试了离层模拟,并分别采用数值模拟与相似模拟的方法研究了木架山矿区143剖面倾斜采空场处理时的地表移动与覆岩破坏规律。研究发现,随着矿柱的崩落,覆岩跨度不断增加,引起的地表移动范围也不断增大,地表垂直沉降范围... 用有限元数值计算尝试了离层模拟,并分别采用数值模拟与相似模拟的方法研究了木架山矿区143剖面倾斜采空场处理时的地表移动与覆岩破坏规律。研究发现,随着矿柱的崩落,覆岩跨度不断增加,引起的地表移动范围也不断增大,地表垂直沉降范围大致为跨度的1.5~1.7倍,垂直沉降曲线始终对称于最大沉降点;水平移动的范围大于垂直沉降的范围,最大水平移动量大约为最大沉降量的40%,且水平移动不对称。另外,当覆岩发生整体下沉时离层主要存在于跨度两端,离层由层理剪切破坏引起。 展开更多
关键词 数值模拟 相似模拟 地表移动 覆岩离层
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