单轴压缩下横观各向同性岩石破裂过程的数值模拟 被引量：71

1

作者 梁正召 唐春安 +2 位作者 李厚祥 徐涛 杨天鸿 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期57-62,共6页

采用基于细观损伤力学基础上开发的 RFPA2D数值模拟软件,用 2 种不同的岩石材料来组成 7 个不同岩层倾角的横观各向同性的岩石试件,通过单轴加载数值模拟试验,模拟横观各向同性岩石渐进破裂的整个过程,分析了岩层与最大主应力之间的倾... 采用基于细观损伤力学基础上开发的 RFPA2D数值模拟软件,用 2 种不同的岩石材料来组成 7 个不同岩层倾角的横观各向同性的岩石试件,通过单轴加载数值模拟试验,模拟横观各向同性岩石渐进破裂的整个过程,分析了岩层与最大主应力之间的倾角和强度之间的关系,讨论了不同岩层倾角的横观各向同性岩体的不同破裂模式及其破坏准则。 展开更多

关键词 横观各向同性 单轴压缩 岩层倾角 岩石破裂 岩石材料 试件 破坏准则 破裂模式 岩体 模拟

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岩石损伤破坏过程中分形与逾渗演化特征 被引量：27

2

作者 梁正召 唐春安 +2 位作者 唐世斌 徐涛 左宇军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1386-1391,共6页

通过细观非均匀单元破坏事件的累积来反映岩石宏观上的逐渐损伤,而通过分析破坏单元的三维空间位置来建立岩石破坏过程中的分形和逾渗模型,并采用RFPA3D软件来模拟不同随机分布的岩石在单轴加载条件下的破裂过程,研究岩石在逐渐损伤破... 通过细观非均匀单元破坏事件的累积来反映岩石宏观上的逐渐损伤,而通过分析破坏单元的三维空间位置来建立岩石破坏过程中的分形和逾渗模型,并采用RFPA3D软件来模拟不同随机分布的岩石在单轴加载条件下的破裂过程,研究岩石在逐渐损伤破裂过程中的微破裂的分形与逾渗演化特征。微破裂的分形和逾渗特征反映了岩石的非均匀程度,岩石损伤破裂分形维数随着均质度和单轴抗压强度的增加而变小。逾渗分析也表明,在非均匀程度较高的岩石中破坏单元分布更为弥散。当外加载荷逐渐增加时,破裂集团和分形维数都表现出逐渐增加的趋势,但外载达到临界值时,应力突然下降的同时伴随着破裂单元急剧增多、破裂集团合并减少以及微破裂、分形维数增加等突变行为。模拟结果表明,岩石破裂过程中的分形和逾渗变化的规律性并不是偶然的,不同层次(不同尺寸)的岩石材料其力学行为具有的自相似性才是问题的本质。 展开更多

关键词 分形 逾渗 非均匀性 三维数值模拟 破坏集团 突变行为

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岩石三维破坏数值模型及形状效应的模拟研究 被引量：28

3

作者 梁正召 唐春安 +2 位作者 张娟霞 马天辉 张锐 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期699-704,共6页

应用RFPA3D分别模拟了理想光滑端部加载和限制性加载端部情况下不同形状的岩石在单轴压缩下的破坏过程。模拟结果表明,试样形状对岩石的抗压强度、变形特征以及破坏模式有很大影响。岩石试样的强度随着长宽比的增加而减小,当长宽比超过... 应用RFPA3D分别模拟了理想光滑端部加载和限制性加载端部情况下不同形状的岩石在单轴压缩下的破坏过程。模拟结果表明,试样形状对岩石的抗压强度、变形特征以及破坏模式有很大影响。岩石试样的强度随着长宽比的增加而减小,当长宽比超过2.5以后单轴压缩强度趋于稳定。理想端部下,长宽比较大的试样主要是剪切破坏模式;而长宽比较小时,主要是因为拉伸引起破坏。端部效应是引起试样拉伸破坏的一个重要因素,但是即使采用光滑端部,试样的形状效应依然存在。长宽比的逐渐增加使岩石逐渐由延性破坏向脆性破坏转变。 展开更多

关键词 非均匀性 破坏过程 三维 形状效应 端部效应

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非均匀性岩石破坏过程的三维损伤软化模型与数值模拟 被引量：23

4

作者 梁正召 杨天鸿 +3 位作者 唐春安 张娟霞 唐世斌 于庆磊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1447-1452,共6页

通过建立岩石三维细观损伤软化力学模型,结合统计技术考虑岩石细观非均匀性,编制了岩石破裂过程分析软件RFPA3D,模拟了单轴压缩下不同细观残余强度下的三维应力场变形场分布以及破坏形态,分析了细观结构非均匀性和残余强度对岩石损伤软... 通过建立岩石三维细观损伤软化力学模型,结合统计技术考虑岩石细观非均匀性,编制了岩石破裂过程分析软件RFPA3D,模拟了单轴压缩下不同细观残余强度下的三维应力场变形场分布以及破坏形态,分析了细观结构非均匀性和残余强度对岩石损伤软化过程和宏观力学性能的影响。结果表明,岩石损伤破裂过程中应力–应变关系、残余变形特征和峰值强度不仅与结构相关,而且与细观损伤软化模型、细观非均匀性和残余强度紧密相关。 展开更多

关键词 非均匀性 破坏过程 三维 损伤软化 残余强度

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岩石破裂过程中声发射模式的数值模拟 被引量：28

5

作者 梁正召 唐春安 +1 位作者 黄明利 傅宇方 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1008-1011,共4页

利用数值模拟软件RFPA2D对在单轴压缩加载条件下 3种不同均质度的岩石试件破裂过程进行了模拟研究 ,讨论了整个破坏过程中的声发射时间序列和空间分布规律以及相关的震源特征和前兆异常等·实验结果表明 ,随着均质度的增加 ,岩石在... 利用数值模拟软件RFPA2D对在单轴压缩加载条件下 3种不同均质度的岩石试件破裂过程进行了模拟研究 ,讨论了整个破坏过程中的声发射时间序列和空间分布规律以及相关的震源特征和前兆异常等·实验结果表明 ,随着均质度的增加 ,岩石在主破裂之前非线性逐渐减弱而脆性逐渐增强·3个岩石试件的声发射规律分别表现出群震型、前震 主震 余震型和主震型 3种模式 。 展开更多

关键词 岩石破裂 声发射 均质度 数值模拟 地震模式

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岩石三维表面裂纹扩展机理数值模拟研究 被引量：19

6

作者 梁正召 李连崇 +1 位作者 唐世斌 张永彬 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1615-1622,共8页

岩石破坏的本质原因是由于内部裂隙的萌生、扩展与贯通过程。从三维的角度出发,采用细观损伤数值模拟方法,模拟单轴压缩下含预制三维表面裂纹的岩石试样的破坏过程。数值模拟得到了表面裂隙内部扩展、贯通过程,动态再现翼型裂纹、壳体... 岩石破坏的本质原因是由于内部裂隙的萌生、扩展与贯通过程。从三维的角度出发,采用细观损伤数值模拟方法,模拟单轴压缩下含预制三维表面裂纹的岩石试样的破坏过程。数值模拟得到了表面裂隙内部扩展、贯通过程,动态再现翼型裂纹、壳体裂纹的形态,探讨三维裂纹内部的受力机制,推测可能发生的断裂类型,进一步探讨三维裂纹扩展规律。研究结果表明:①反翼型裂纹并不一定萌生于预制裂纹端部,是由于翼型裂纹扩展后应力释放后的拉应力引起;②壳体裂纹的萌生与扩展阶段是由Ⅲ型加载断裂主导,而翼型裂纹扩展至一定长度之后停滞不前;③除了反翼型裂纹之外,还新发现了一种由壳体裂纹萌生出的次生裂纹,这种裂纹的扩展引起试样整体失稳崩溃;④岩石Ⅲ型加载(反平面剪切)难以获得Ⅲ型断裂破坏,壳体裂纹是由于Ⅲ型加载下的拉应力引起,实际上属于Ⅰ型与Ⅱ型复合裂纹;⑤非均匀性对岩石表面裂纹扩展影响很大,相对均匀岩石中难以出现曲线翼型裂纹或反翼裂纹。研究结果对于岩石三维裂隙扩展机理的物理力学实验与理论分析都具有参考意义。 展开更多

关键词 Ⅲ型断裂 表面裂纹 裂纹扩展 壳体裂纹 翼型裂纹

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断续节理岩体强度与破坏特征的数值模拟研究 被引量：14

7

作者 梁正召 肖东坤 +2 位作者 李聪聪 吴宪锴 龚斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2086-2095,共10页

基于细观统计损伤数值模型,通过改变包含单组节理岩体的节理倾角β、节理台阶角γ、层距d和岩桥长度lr,建立不同节理分布的断续节理岩体数值试样,展开系列数值试验,模拟了节理岩体的破坏过程,探讨了节理结构几何参数和应力水平对破坏模... 基于细观统计损伤数值模型,通过改变包含单组节理岩体的节理倾角β、节理台阶角γ、层距d和岩桥长度lr,建立不同节理分布的断续节理岩体数值试样,展开系列数值试验,模拟了节理岩体的破坏过程,探讨了节理结构几何参数和应力水平对破坏模式以及岩体力学参数的影响规律。研究结果表明,断续节理岩体破坏模式共分为4种:沿节理面破坏、转动块体破坏、台阶状破坏和混合破坏。沿节理面破坏与台阶状破坏的岩体峰值强度高、破坏应变大,转动破坏的岩体峰值强度低、破坏应变小。随着节理倾角的增大,岩体力学行为表现出脆性破坏—渐进破坏—脆性破坏的循环过程。随着应力水平的增加,岩体破坏区域由中间向端部扩展,并且对于强度的提高有显著作用,但提高水平随围压增加而降低。节理台阶角γ对于β=90°时的破坏形式影响较大,由台阶状破坏转变为转动块体破坏,层距d对阶梯状破坏模式影响较小,对转动破坏模式影响较大,岩桥长度lr不影响破坏模式,但对面破坏与台阶状破坏模式的峰值强度、破坏应变影响较大。通过对比,模拟结果与物理试验规律一致,但数值模拟结果可以清晰获得节理岩体中应力场分布、裂纹起裂点与扩展方向、破坏图像等,有利于分析其内在破坏规律与机理。 展开更多

关键词 破坏模式 节理倾角 节理台阶角 层距 岩桥长度

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刀具破岩机制研究现状及发展趋势 被引量：6

8

作者 梁正召 王岩 +1 位作者 廖志毅 杨岳峰 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2014年第2期85-94,共10页

在分析大量文献的基础上,从理论模型、物理试验和数值模拟三个方面,对近些年国内外刀具破岩规律研究进展情况进行归纳和总结,并对各种研究方法的适用性、优缺点进行了评述,侧重论述了数值模拟研究进展,探讨了当前研究热点问题,包括节理... 在分析大量文献的基础上,从理论模型、物理试验和数值模拟三个方面,对近些年国内外刀具破岩规律研究进展情况进行归纳和总结,并对各种研究方法的适用性、优缺点进行了评述,侧重论述了数值模拟研究进展,探讨了当前研究热点问题,包括节理岩体中的破岩规律、开裂准则、动力破岩和三维数值模拟研究等。总体来看,有关刀具破岩机理的研究取得了长足进展,尤其是数值计算从不同层次上揭示了刀具破岩机制,包括滚刀作用下岩石裂纹扩展规律、滚刀与岩石的相互作用力学模型、材料力学参数、滚刀作用方式、围岩地应力以及刀具几何参数等因素对破岩效率的影响,数值计算方法极大地促进了刀具破岩规律的深入研究;最后总结了当前刀具破岩受力模型、动态加载与三维模拟等面临的挑战问题。 展开更多

关键词 刀具破岩 岩石掘进机 动态破岩 数值计算方法 三维模型 综述

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岩石三维破裂过程分析软件开发及其应用 被引量：4

9

作者 梁正召 唐春安 +3 位作者 唐世斌 张永彬 李连崇 于庆磊 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2007年第1期83-86,共4页

概述了岩石破裂过程的研究现状和建立三维破坏过程数值模型的研究意义,介绍了岩石破裂过程分析的数值思想以及软件特点、软件编制的实现方法,针对岩石基本力学试验和破坏特点、工程混凝土的拉伸裂缝问题做了几个实例模拟分析．结果表明R... 概述了岩石破裂过程的研究现状和建立三维破坏过程数值模型的研究意义,介绍了岩石破裂过程分析的数值思想以及软件特点、软件编制的实现方法,针对岩石基本力学试验和破坏特点、工程混凝土的拉伸裂缝问题做了几个实例模拟分析．结果表明RFPA^(3D)可以很好地反映实际岩石破裂的特点和基本规律,为岩石破裂过程分析提供了一个有力的工具． 展开更多

关键词 三维 破裂 并行计算 模拟分析

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岩石紧凑拉伸断裂过程及其尺寸效应的三维数值模拟 被引量：2

10

作者 梁正召 唐春安 +3 位作者 唐世斌 张永彬 于庆磊 张娟霞 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期334-340,共7页

采用最近开发的三维岩石破裂过程分析软件RFPA3D模拟单边裂纹紧凑拉伸断裂过程。试验中五个不同尺寸的岩样具有相同的力学性质参数分布,模拟结果得到了裂纹扩展中的应力场、位移场和声发射的空间分布以及单边裂纹扩展贯通的过程。单边... 采用最近开发的三维岩石破裂过程分析软件RFPA3D模拟单边裂纹紧凑拉伸断裂过程。试验中五个不同尺寸的岩样具有相同的力学性质参数分布,模拟结果得到了裂纹扩展中的应力场、位移场和声发射的空间分布以及单边裂纹扩展贯通的过程。单边裂纹拉伸断裂的路径是一个复杂的空间三维曲面,三维裂纹比二维裂纹更为复杂。分析了岩石试样的峰值强度和试样尺寸之间的关系。随着岩样尺寸的增加,峰值强度逐渐减小,并且延性破坏特征更加明显,模拟结果满足岩石的尺寸效应规律。最后模拟了三组不同均匀性的试样拉伸破坏过程,结果表明细观上的非均匀性对岩石尺寸效应有很大影响,随着非均匀性的增加,岩石宏观强度随之提高,即使在均匀材料中一样存在尺寸效应。 展开更多

关键词 非均匀性 拉伸断裂 尺寸效应 三维破裂 数值模拟 并行计算

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布沼坝露天矿潜滑体边坡失稳控制分析

11

作者 梁正召 芮勇勤 +2 位作者 唐春安 张天文 王成龙 《中国矿业》 北大核心 2000年第2期45-48,共4页

本文在对潜滑体边坡工程地质条件进行分析的基础上 ,找出了影响变形失稳的主要因素 ,进行了边坡变形破坏分区 ,并应用快速拉格朗日元法 (FLAC)模拟了地质因素和工程因素共同制约下的潜滑体边坡变形、破坏机理与规律 ,最后运用萨尔玛法 (... 本文在对潜滑体边坡工程地质条件进行分析的基础上 ,找出了影响变形失稳的主要因素 ,进行了边坡变形破坏分区 ,并应用快速拉格朗日元法 (FLAC)模拟了地质因素和工程因素共同制约下的潜滑体边坡变形、破坏机理与规律 ,最后运用萨尔玛法 (SARMA) 展开更多

关键词 露天矿 潜滑体 边坡失稳 控制分析 治理措施

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不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究 被引量：86

12

作者 吴贤振 刘祥鑫 +2 位作者 梁正召 游勋 余敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3561-3569,共9页

通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试件破裂失稳时的破坏情况,分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发... 通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试件破裂失稳时的破坏情况,分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发射序列的分形特征。研究结果表明,采用声发射率、能率可以很好地描述岩石破裂损伤的整个阶段;计算岩石声发射率、声发射能率的关联维数,可得出岩石破裂过程的声发射序列具有分形特征;岩石破裂过程的声发射分维值D反映了岩石内部微裂隙的统计演化规律;不同岩性的岩石破裂过程的声发射参数序列的分形特征具有一定的共性;归纳总结出岩体声发射序列分维曲线的演化模式,即波动→持续下降演化模式,提出可以将分维值的持续下降作为岩体破裂失稳的前兆。 展开更多

关键词 岩石力学 破裂失稳 声发射 分形 演化模式

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脆性岩石破裂过程损伤与渗流耦合数值模型研究 被引量：38

13

作者 杨天鸿 唐春安 +3 位作者 梁正召 李连崇 朱万成 谭国焕 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期533-541,共9页

大量的实验结果表明,脆性岩石的渗透性不是一个常量,而是应力和应力诱发损伤破裂的函数.建立了一个描述非均匀岩石渗流-应力-损伤耦合数学模型(FSD Model),开发出岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合分析计算系统(F-RFPA^(2D).在该系统中,... 大量的实验结果表明,脆性岩石的渗透性不是一个常量,而是应力和应力诱发损伤破裂的函数.建立了一个描述非均匀岩石渗流-应力-损伤耦合数学模型(FSD Model),开发出岩石破裂过程渗流-应力-损伤耦合分析计算系统(F-RFPA^(2D).在该系统中,单元的力学、水力学性质根据统计分布而变化,以体现材料的随机不均质性,材料在开裂破坏过程中流体压力传递通过单元渗流-损伤耦合迭代来实现.该系统能够对岩石试件在孔隙水压力和双轴荷载作用下裂纹的萌生、扩展过程中渗透率演化规律及其渗流-应力耦合机制进行模拟分析.最后,给出两个算例:算例1模拟载荷作用下岩石应力应变-渗透率全过程.模拟结果表明,非均匀性对岩石的应力峰值强度、峰值前后其渗透性演化规律及其破裂机制影响十分明显,模拟结果和实验结果较为一致;算例2模拟孔隙水压力作用下岩石拉伸断裂过程,通过和物理实验对比验证,验证了模型计算结果的可靠性. 展开更多

关键词 脆性岩石 破裂过程 损伤 渗流 耦合 数值模型 渗透性 F-RFPA^2D系统

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孔隙水压力对岩石裂纹扩展影响的数值模拟 被引量：28

14

作者 唐春安 杨天鸿 +4 位作者 李连崇 梁正召 ThamL.G. LeeK.K. TsuiY. 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第S2期17-20,共3页

应用岩石破坏过程渗流-应力-损伤(FSD)耦合分析软件F-RFPA2D,通过对孔隙水压作用下岩石试件加载破坏过程的数值模拟,对孔隙水压力大小和梯度对岩石试样中裂纹的萌生和扩展进行了数值模拟研究。模拟结果再现了孔隙水压力作用下裂纹萌生... 应用岩石破坏过程渗流-应力-损伤(FSD)耦合分析软件F-RFPA2D,通过对孔隙水压作用下岩石试件加载破坏过程的数值模拟,对孔隙水压力大小和梯度对岩石试样中裂纹的萌生和扩展进行了数值模拟研究。模拟结果再现了孔隙水压力作用下裂纹萌生扩展的全过程,表明孔隙水压力大小和梯度对岩石中裂纹的萌生和扩展模式都有很大的影响。 展开更多

关键词 渗流机理 非均匀性 孔隙水压 数值模拟 破坏过程

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孔隙压力作用下煤岩破裂及声发射特性的数值模拟 被引量：25

15

作者 徐涛 杨天鸿 +1 位作者 唐春安 梁正召 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1560-1564,1574,共6页

运用嵌入孔隙压力的岩石破裂过程分析RFPA2D系统,对孔隙压力作用下煤岩的变形强度特性进行了数值试验研究。数值试验结果表明,在孔隙压力一定时,随着围压的增加,煤岩的杨氏模量、抗压强度都随之增高;而当围压一定时,随着孔隙压力的增加... 运用嵌入孔隙压力的岩石破裂过程分析RFPA2D系统,对孔隙压力作用下煤岩的变形强度特性进行了数值试验研究。数值试验结果表明,在孔隙压力一定时,随着围压的增加,煤岩的杨氏模量、抗压强度都随之增高;而当围压一定时,随着孔隙压力的增加,煤岩的杨氏模量、抗压强度则稍有降低,而且峰值强度后的应力-应变曲线有呈现脆性的趋势。此外数值模拟还研究了不同围压及孔隙压力作用下煤岩的声发射特性。 展开更多

关键词 RFPA^20系统 孔隙压力 煤岩破裂 声发射 数值模拟

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水压致裂过程的三维数值模拟研究 被引量：32

16

作者 李根 唐春安 +1 位作者 李连崇 梁正召 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1875-1881,共7页

基于RFPA数值分析方法和并行计算技术,建立了反映岩石细观损伤演化过程的三维渗流–应力–损伤耦合模型。对具有120万单元的方形岩石材料模型,进行了4组不同应力状态下水压致裂过程的三维大规模科学计算分析。计算结果分析表明:起裂压... 基于RFPA数值分析方法和并行计算技术,建立了反映岩石细观损伤演化过程的三维渗流–应力–损伤耦合模型。对具有120万单元的方形岩石材料模型,进行了4组不同应力状态下水压致裂过程的三维大规模科学计算分析。计算结果分析表明:起裂压力与失稳压力并不重合,起始裂纹均为张性,裂纹扩展形式、表面平整度、走向、扩展失稳过程以及裂纹的空间分布形态受应力状态影响。当竖直方向为最大主应力方向时裂纹呈空间竖片分布,当水平应力差较大时裂纹表面形态平整,失稳到来较快;当竖直方向为最小主应力方向时裂纹的空间分布呈水平片状;不等的主应力情况下裂纹总是分布在最小主应力面内;当三向主应力相等时,裂纹起裂位置和扩展方向具有竞争趋势,空间分布不具规律,裂缝分支较多。数值模拟结果与物理实验结果有着较好的吻合,该研究对水压致裂工程设计有一定参考价值。 展开更多

关键词 流固耦合 并行有限元计算 三维水压致裂 数值模拟

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混凝土拉伸断裂过程及尺寸效应的数值模拟 被引量：15

17

作者 朱万成 林天革 +2 位作者 唐春安 黄明利 梁正召 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期147-151,共5页

混凝土结构的尺寸效应是近几十年来一个十分重要的研究领域。应用材料破坏过程分析软件MFPA2D,把混凝土视为水泥沙浆、骨料及两者间的粘结带构成的三相复合材料,对不同尺寸混凝土单边裂纹紧凑拉伸试样的断裂过程及其强度的尺寸效应进行... 混凝土结构的尺寸效应是近几十年来一个十分重要的研究领域。应用材料破坏过程分析软件MFPA2D,把混凝土视为水泥沙浆、骨料及两者间的粘结带构成的三相复合材料,对不同尺寸混凝土单边裂纹紧凑拉伸试样的断裂过程及其强度的尺寸效应进行了数值模拟。数值模拟结果与Bazˇant提出的尺度效应律表现出较好的一致性。 展开更多

关键词 混凝土 尺寸效应 细观力学 数值模拟 拉伸断裂过程 水泥沙浆 骨料

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受拉钢筋混凝土构件破坏过程的数值模拟 被引量：11

18

作者 张娟霞 唐春安 +3 位作者 梁正召 张亚芳 张永彬 吴献 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期453-458,464,共7页

采用三维材料破坏过程分析MFPA3D系统,对钢筋混凝土构件轴心受拉条件下的受力、变形与内部裂纹萌生、扩展及最终破坏全过程进行了数值试验研究。数值模型中引入统计分布函数反映了混凝土的非均匀性影响,并采用具有残余强度的弹性损伤本... 采用三维材料破坏过程分析MFPA3D系统,对钢筋混凝土构件轴心受拉条件下的受力、变形与内部裂纹萌生、扩展及最终破坏全过程进行了数值试验研究。数值模型中引入统计分布函数反映了混凝土的非均匀性影响,并采用具有残余强度的弹性损伤本构模型及其破坏单元材料性质退化方法,利用位移加载方式对钢筋混凝土构件实施拉伸加载。通过对钢筋、素混凝土方形体以及钢筋混凝土方形柱体构件在拉伸作用下破坏过程的数值试验,分析了钢筋与混凝土两种材料之间的相互作用、约束机理和破坏机理。数值试验成果对于深入了解钢筋和混凝土的联合受力规律和钢筋在开裂前后对整体钢筋混凝土结构的作用机制有参考价值。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 三维 裂缝 破坏过程 非均匀性

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单轴拉压状态下混凝土破坏的细观数值演化分析 被引量：22

19

作者 林皋 李建波 +1 位作者 赵娟 梁正召 《建筑科学与工程学报》 CAS 2007年第1期1-6,共6页

在提出可同时满足级配曲线及指定骨料填充率的任意凹凸形骨料配置算法的基础上,建立了混凝土试件的细观随机骨料模型,并建立了空间应力环境下细观单元的弹性损伤本构关系;分别就工程中常采用的两种不同的混凝土强度,研究了混凝土试件的... 在提出可同时满足级配曲线及指定骨料填充率的任意凹凸形骨料配置算法的基础上,建立了混凝土试件的细观随机骨料模型,并建立了空间应力环境下细观单元的弹性损伤本构关系;分别就工程中常采用的两种不同的混凝土强度,研究了混凝土试件的细观损伤演化过程及细观单元力学参数取值对混凝土试件宏观表征强度的影响。数值算例验证了模型的有效性,并揭示出混凝土试件破坏主要是由细观单元的拉伸损伤积累所导致的。 展开更多

关键词 混凝土 随机骨料模型 损伤与破坏 细观数值模拟 单轴拉伸 单轴压缩

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混凝土热传导与热应力的细观特性及热开裂过程研究 被引量：22

20

作者 唐世斌 唐春安 +1 位作者 梁正召 张亚芳 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期11-19,共9页

通过对混凝土热传导与热应力细观特性的分析,探讨细观非均匀性对混凝土热学和力学性能的影响作用。计算结果表明:细观非均匀特性对混凝土导热性能的影响并不明显,但对其力学性能的影响作用却不能忽视;骨料颗粒对混凝土的热学和力学性能... 通过对混凝土热传导与热应力细观特性的分析,探讨细观非均匀性对混凝土热学和力学性能的影响作用。计算结果表明:细观非均匀特性对混凝土导热性能的影响并不明显,但对其力学性能的影响作用却不能忽视;骨料颗粒对混凝土的热学和力学性能都有显著的影响作用。温度梯度和热膨胀不匹配共同作用所产生的温度应力极容易导致混凝土开裂,其中温度梯度引起的混凝土开裂过程与热传导系数密切相关。通过对厚壁筒混凝土试样在孔内温度升高情况下裂纹萌生和扩展过程的数值模拟研究,从机理上揭示试验观测的四个裂纹发展阶段。研究结果表明裂缝扩展的局部化效应是主裂纹形成的根本原因。 展开更多

关键词 热传导 非均匀性 热开裂 裂纹扩展过程

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