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桥台的数据建模及通用计算
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作者 廖立坚 苏伟 +2 位作者 王树仁 李艳 王雨权 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第4期46-52,共7页
研究目的:桥台与锥体填土构成的复杂几何体,虽然已经实现了三维可视化,但是桥台的结构尺寸、受力种类、活载布置和荷载组合的样式繁多,在结构计算时,既无法精确模拟,又不能形成通用算法,是桥梁设计数字化转型的一个难题。本文通过归纳... 研究目的:桥台与锥体填土构成的复杂几何体,虽然已经实现了三维可视化,但是桥台的结构尺寸、受力种类、活载布置和荷载组合的样式繁多,在结构计算时,既无法精确模拟,又不能形成通用算法,是桥梁设计数字化转型的一个难题。本文通过归纳分析桥台和锥体的几何数据,建立适合外力计算、荷载组合、台身检算的数学模型,提出跨规范、跨领域的桥台通用计算方法。研究结论:(1)分段构建的桥台和锥体填土,可以重现原结构的几何尺寸,准确计算出桥台自重、土压力、地震力、整体稳定等特征值;(2)建立的4种桥台活载布置图式和定量判别式,可快速准确地计算任意活载在桥台上的最不利位置和大小;(3)提出的桥台数据建模及通用计算方法,经过验证最大误差在1.1%左右,且计算快速、通用性强;(4)研究成果已应用于铁路桥台的设计中,也可为公路和城轨的桥台计算提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 数字化转型 桥台计算 锥体填土 桥台活载布置 荷载组合
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采用综合评判方法确定工程岩体力学参数研究 被引量:22
2
作者 王树仁 周洪彬 +1 位作者 武崇福 刘成禹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期202-206,共5页
如何将室内岩块试验得到的力学参数合理转化为现场工程岩体的力学参数,一直是困扰岩土工程实践带有挑战性的难题。结合安太堡露天煤矿边坡工程,基于现场调查、钻孔取芯、室内岩块试验,分别应用RMR法和BQ法,对自地表至取芯深度的钻孔岩... 如何将室内岩块试验得到的力学参数合理转化为现场工程岩体的力学参数,一直是困扰岩土工程实践带有挑战性的难题。结合安太堡露天煤矿边坡工程,基于现场调查、钻孔取芯、室内岩块试验,分别应用RMR法和BQ法,对自地表至取芯深度的钻孔岩样进行评价和分级,综合评判确定了边坡工程岩体的力学参数,应用效果良好,其成果对类似工程设计和施工有重要指导意义。 展开更多
关键词 边坡工程 岩体质量 力学参数 综合评判方法
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动荷载作用下采空区顶板安全厚度确定方法及其工程应用 被引量:34
3
作者 王树仁 贾会会 武崇福 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1263-1268,共6页
基于Reissner厚板理论,考虑施工机械的动荷载作用,概化了采空区顶板力学模型,推导了在集中简谐动荷载作用下采空区顶板的挠度方程和内力表达式,揭示了动荷载作用下采空区顶板应力和挠度随顶板厚跨比、动荷载振动频率变化的规律。以顶板... 基于Reissner厚板理论,考虑施工机械的动荷载作用,概化了采空区顶板力学模型,推导了在集中简谐动荷载作用下采空区顶板的挠度方程和内力表达式,揭示了动荷载作用下采空区顶板应力和挠度随顶板厚跨比、动荷载振动频率变化的规律。以顶板岩层抗拉强度为控制条件,推导了采空区顶板安全厚度计算公式,并结合实际工程,进行了验证分析。 展开更多
关键词 动荷载 采空区 顶板 安全厚度 厚板理论
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太平洋C—C区中国矿区深海沉积物的强度特性研究 被引量:21
4
作者 王树仁 阳宁 王贵满 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期21-24,共4页
通过船上测试的方法 ,对我国矿区沉积物的强度进行了测试和分析 ,结果表明沉积物的剪切强度随深度加大而变大 ,不同站位的沉积物由于类型不同其剪切强度随深度的变化也不一样 ,有的甚至还有较大的差别。同时发现深海沉积物的剪切强度在... 通过船上测试的方法 ,对我国矿区沉积物的强度进行了测试和分析 ,结果表明沉积物的剪切强度随深度加大而变大 ,不同站位的沉积物由于类型不同其剪切强度随深度的变化也不一样 ,有的甚至还有较大的差别。同时发现深海沉积物的剪切强度在某一深度有一较为明显的剧增台阶 ,且它与沉积物的半液态层的深度相对应 ,半液态层的剪切强度一般都在 1kPa以下。因此 ,集矿机设计的原则应是既要保障足够的牵引力 ,又要考虑沉积物的触变特性 ,以便使集矿机不致对深海沉积物产生太大的扰动。 展开更多
关键词 深海沉积物 强度特性 深海采矿 集矿机 锰结核
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下伏采空区高速公路隧道变形特征数值分析 被引量:20
5
作者 王树仁 慎乃齐 +1 位作者 张海清 宋立志 《中国矿业》 北大核心 2008年第3期76-79,81,共5页
高速公路隧道下伏采空区的潜在危害性评价及其处治技术研究,是目前高速公路建设中急待解决且具有挑战性的技术难题。本文以青岛至银川高速公路中柳林段下伏采空区大雨亮隧道工程为背景,应用MIDAS/GTS有限元程序构建三维计算模型,对分期... 高速公路隧道下伏采空区的潜在危害性评价及其处治技术研究,是目前高速公路建设中急待解决且具有挑战性的技术难题。本文以青岛至银川高速公路中柳林段下伏采空区大雨亮隧道工程为背景,应用MIDAS/GTS有限元程序构建三维计算模型,对分期采矿形成地下采空区、青龙煤矿停采后进行注浆处治,然后进行双线隧道开挖施工的地表变形响应过程、隧道初衬结构变形及结构受力等进行了数值模拟分析,揭示了不同工况条件下的地表变形程度,确定了地表沉陷盆地特征及沉陷盆地中心位置,对隧道初衬结构进行变形和受力关键部位预测,使隧道工程结构满足强度、刚度和稳定性的工程要求,具有重要的理论指导意义和工程实用价值。 展开更多
关键词 公路隧道 数值分析 采空区 变形特征
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荷载作用下挤扩支盘桩支护特性数值模拟分析 被引量:7
6
作者 王树仁 李启民 +1 位作者 武崇福 张延新 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期658-662,共5页
采用室内试验和数值分析相互验证方法,对单排挤扩桩和悬臂直桩基坑支护的桩顶位移和受力特征进行了研究,进而对基坑双排挤扩桩支护特性进行了分析。试验结果表明,与悬臂直桩相比,挤扩桩支护桩顶位移小,挤扩桩支盘提供的抗倾覆力矩有效... 采用室内试验和数值分析相互验证方法,对单排挤扩桩和悬臂直桩基坑支护的桩顶位移和受力特征进行了研究,进而对基坑双排挤扩桩支护特性进行了分析。试验结果表明,与悬臂直桩相比,挤扩桩支护桩顶位移小,挤扩桩支盘提供的抗倾覆力矩有效地改善了挤扩桩的工作性状;与单排挤扩桩相比,双排挤扩桩基坑支护结构刚度大,在桩身内力分配以及控制基坑变形等方面有较大优势,是深基坑工程中经济合理的支护形式。 展开更多
关键词 基坑支护 模型试验 数值模拟 挤扩支盘桩
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穿越采空区桥隧工程危害效应分析及对策 被引量:5
7
作者 王树仁 张海清 慎乃齐 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 北大核心 2009年第5期492-496,共5页
青岛—银川高速公路的康家沟大桥与庙梁隧道下伏康家沟煤矿采空区,为确保桥隧工程的安全,基于M IDA S/GTS有限元程序构建了FLAC3D三维计算模型,对分期采矿形成地下采空区进行注浆处治,对桥隧工程施工过程中地表变形响应、隧道初衬结构... 青岛—银川高速公路的康家沟大桥与庙梁隧道下伏康家沟煤矿采空区,为确保桥隧工程的安全,基于M IDA S/GTS有限元程序构建了FLAC3D三维计算模型,对分期采矿形成地下采空区进行注浆处治,对桥隧工程施工过程中地表变形响应、隧道初衬结构、桥梁和墩台的变形及受力特征等进行数值模拟分析,揭示了不同工况条件下的地表变形程度,确定了地表沉陷盆地特征,对隧道初衬结构和桥梁墩台进行了变形和受力关键部位的预测分析,并提出了有效工程对策。研究成果对指导类似桥隧工程设计和施工有重要指导意义。 展开更多
关键词 隧道工程 高速公路 数值分析 地表沉陷 采空区
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爆裂玉米在高寒阴湿区种植技术研究
8
作者 宋沛泱 刘宝龙 王树仁 《园艺与种苗》 2025年第5期78-79,共2页
爆裂玉米为一种特用玉米品种,主要用于制作爆米花,深受消费者的欢迎。近年来,随着我国社会经济的发展,爆裂玉米的种植面积及总产量都表现出逐步增加的趋势。玉米是甘肃省临夏州主要粮食品种之一,然而爆裂玉米的种植在当地仍为空白。为... 爆裂玉米为一种特用玉米品种,主要用于制作爆米花,深受消费者的欢迎。近年来,随着我国社会经济的发展,爆裂玉米的种植面积及总产量都表现出逐步增加的趋势。玉米是甘肃省临夏州主要粮食品种之一,然而爆裂玉米的种植在当地仍为空白。为促进临夏地区农业结构多样化发展,该文以爆裂玉米在临夏高寒阴湿区种植栽培技术为研究对象,阐述其栽培管理措施,以供参考。 展开更多
关键词 爆裂玉米 高寒阴湿区 栽培 种植技术
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基于纵向数据与突变理论的边坡滑坡预测新方法及其应用 被引量:7
9
作者 王树仁 张艳博 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期640-644,共5页
基于边坡位移监测数据满足纵向数据部分线性模型的假定,采用广义最小二乘法求得回归系数和回归函数,应用B样条法对坡表水平位移和观测时间进行回归分析,得到纵向数据部分线性模型函数.然后将该函数依泰勒级数展开并截取部分函数项,通过... 基于边坡位移监测数据满足纵向数据部分线性模型的假定,采用广义最小二乘法求得回归系数和回归函数,应用B样条法对坡表水平位移和观测时间进行回归分析,得到纵向数据部分线性模型函数.然后将该函数依泰勒级数展开并截取部分函数项,通过变量代换转换成尖点突变模型形式,由突变判据进行边坡滑移危险性识别及边坡滑坡预测.该新方法的提出丰富了滑坡预报理论,并得到了现场实测数据的验证. 展开更多
关键词 纵向数据 突变理论 边坡工程
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露天采坑三维边坡稳定性分析及防治对策 被引量:3
10
作者 王树仁 张海清 梁建平 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期5-9,共5页
基于现场调研和工程地质勘察成果,分析了仓上露天采坑边坡变形破坏的特征。针对FLAC3D面向复杂地形与岩体结构前处理建模存在的技术困难,提出了MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模新方法,应用该耦合建模方法构建了露天采坑工程地质模型和三维计... 基于现场调研和工程地质勘察成果,分析了仓上露天采坑边坡变形破坏的特征。针对FLAC3D面向复杂地形与岩体结构前处理建模存在的技术困难,提出了MIDAS/GTS-FLAC3D耦合建模新方法,应用该耦合建模方法构建了露天采坑工程地质模型和三维计算模型,通过对该露天采坑边坡变形破坏过程进行数值模拟分析,揭示了环状采坑三维边坡变形破坏机制,预测了边坡变形的关键部位,在对该环状边坡稳定性进行评价分析的基础上,提出了工程防治对策。 展开更多
关键词 露天采坑 数值模拟 变形破坏 稳定性评价 防治对策
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单排与双排挤扩支盘桩支护特性试验 被引量:4
11
作者 王树仁 李勇 李忠芬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期537-541,共5页
采用室内试验和数值分析相互验证的方法,对单排挤扩桩和悬臂直桩基坑支护的桩顶位移和受力特征进行了研究,进而对基坑双排挤扩桩支护特性进行了分析.土工模型试验和数值模拟试验表明,与悬臂直桩相比,挤扩桩支护桩顶位移小,支盘提供的抗... 采用室内试验和数值分析相互验证的方法,对单排挤扩桩和悬臂直桩基坑支护的桩顶位移和受力特征进行了研究,进而对基坑双排挤扩桩支护特性进行了分析.土工模型试验和数值模拟试验表明,与悬臂直桩相比,挤扩桩支护桩顶位移小,支盘提供的抗倾覆力矩有效改善了挤扩桩的工作性状;与单排挤扩桩相比,双排挤扩桩基坑支护结构刚度大,在桩身内力分配以及控制基坑变形等方面有较大的技术优势,可降低风险. 展开更多
关键词 挤扩支盘桩 基坑支护 数值模拟
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我国煤矿岩巷爆破技术的回顾与展望 被引量:4
12
作者 王树仁 《建井技术》 1996年第5期13-16,19,共5页
目前岩巷掘进中钻眼爆破法仍是破岩的主要手段,爆破效果直接影响后续工序的效率和质量,所以国内外对钻眼爆破技术不断地进行着研究、改进和完善。对我国煤矿岩巷爆破技术和爆破器材的发展作了简要回顾,综述了40多年来爆破技术取得... 目前岩巷掘进中钻眼爆破法仍是破岩的主要手段,爆破效果直接影响后续工序的效率和质量,所以国内外对钻眼爆破技术不断地进行着研究、改进和完善。对我国煤矿岩巷爆破技术和爆破器材的发展作了简要回顾,综述了40多年来爆破技术取得的进步,其中实现全断面一次起爆、毫秒爆破的应用和光面爆破的推广是标志爆破技术提高发展的三个阶段。还就提高岩巷掘进速度、实现正规循环作业和提高炮眼利用率等方面提出了在技术管理和技术发展上的展望与建议。 展开更多
关键词 岩巷掘进 爆破技术 爆破器材 煤矿
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采空区场地高速铁路路基动力加载系统研发与模型试验
13
作者 任连伟 李梁 +3 位作者 王自强 邹友峰 顿志林 王树仁 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期4752-4767,共16页
随着高速铁路网的快速推进,一些关键线路不可避免地穿越采空区场地,对高速铁路的建设和安全运维提出了更高的要求,研发相关试验系统是研究此类科学问题的重要手段。针对国内外缺乏相关试验系统的问题,研发了一套采空区场地高速铁路路基... 随着高速铁路网的快速推进,一些关键线路不可避免地穿越采空区场地,对高速铁路的建设和安全运维提出了更高的要求,研发相关试验系统是研究此类科学问题的重要手段。针对国内外缺乏相关试验系统的问题,研发了一套采空区场地高速铁路路基动力加载模型试验系统。建立了几何相似比为1∶100的二维采空区场地高速铁路路基模型,利用三级傅里叶级数拟合得到相似常数为100时,时速360 km/h对应的40 Hz高速铁路M波。同时实现了误差10%以内高铁荷载M波输出,验证了采空区场地高速铁路路基模型动力加载试验的可行性,并进行了100万次不间断的高速铁路M波循环加载。依据模型试验结果,阐述了主关键层下三角形离层空间的成因,讨论了不同加载阶段动荷载在采空区覆岩中的传递路径,分析了垮落断裂带与弯曲变形带在动荷载作用下的相互作用,揭示了高铁荷载下采空区地基活化机理。研究表明:覆岩活化空间具有从移动边界到垮落覆岩中心逐渐减少的分布规律,其中覆岩横向离层则具有从顶板至关键层逐渐增大的分布特征,以此揭示了主关键层下三角形离层空间的成因。因主关键层下三角形离层空间的隔离作用,加载初期动荷载传递需通过覆岩移动边界的拉伸区向下传递至垮落断裂带,并最先影响移动边界的砌体梁结构使其失稳活化。随着动荷载的施加,主关键层下离层空间逐渐闭合,动荷载传递路径逐渐向采空区中心移动,剩余活化沉降量持续向上传递,整体沉降趋于平缓。由于荷载传递路径的变化,垮落断裂带活化具有先快后慢,由终采线向采空区中部发展的特征。垮落断裂带活化进一步影响了主关键层以上覆岩受力形式和模型表面不均匀沉降,使弯曲变形带具有横向、竖向、倾斜3种裂隙形式及沿路基两侧的分布特征。 展开更多
关键词 采空区场地 高速铁路 动力加载系统 活化机理 模型试验 荷载影响深度
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圆梁山隧道岩溶突水机理及防治对策研究 被引量:143
14
作者 刘招伟 何满潮 王树仁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期228-232,246,共6页
采用现场调查、数值模拟与理论分析相结合的研究方法,对圆梁山隧道岩溶突水的机理及其防治技术进行了系统地研究,揭示了隧道岩溶突水是受水压、岩溶充填物与隧道围岩塑性区范围等影响的渐进破坏过程,总结了隧道岩溶突水机理,并针对圆梁... 采用现场调查、数值模拟与理论分析相结合的研究方法,对圆梁山隧道岩溶突水的机理及其防治技术进行了系统地研究,揭示了隧道岩溶突水是受水压、岩溶充填物与隧道围岩塑性区范围等影响的渐进破坏过程,总结了隧道岩溶突水机理,并针对圆梁山隧道揭示的溶洞情况,制定了岩溶突水的防治原则,实现了复杂岩溶条件下安全、高效的施工效果。 展开更多
关键词 圆梁山隧道 岩溶突水 数值模拟 防治对策
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大断面软岩硐室开挖非线性力学特性数值模拟研究 被引量:52
15
作者 何满潮 李春华 王树仁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期483-486,共4页
运用三维有限差分数值计算软件 (FLAC3D) ,模拟分析了软岩大断面硐室围岩由于开挖方法、开挖顺序的不同而产生不同时效变形与应力状态的力学响应及变形特性。研究结果表明 ,软岩大断面硐室的开挖过程是和应力路径与应力历史密切相关的... 运用三维有限差分数值计算软件 (FLAC3D) ,模拟分析了软岩大断面硐室围岩由于开挖方法、开挖顺序的不同而产生不同时效变形与应力状态的力学响应及变形特性。研究结果表明 ,软岩大断面硐室的开挖过程是和应力路径与应力历史密切相关的非线性不可逆过程 ,其开挖设计方案应采用软岩非线性大变形力学设计方法 ,即首先采用力学对策设计 ,然后进行过程优化设计 ,最后进行最优参数设计 。 展开更多
关键词 软岩 大断面硐室 开挖 非线性 力学特性 数值模拟
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济宁二矿深部回采巷道锚网索耦合支护技术 被引量:27
16
作者 何满潮 杨军 +2 位作者 杨生彬 赵菲菲 王树仁 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2007年第3期23-26,30,共5页
通过对济宁二矿现场实际工程地质条件调查与分析,研究了深部回采巷道的变形破坏机理。深部巷道由于地应力大、地质构造复杂、膨胀性围岩、支护体与围岩不耦合造成巷道出现非线性大变形力学现象。对回采巷道断面、支护参数以及施工过程... 通过对济宁二矿现场实际工程地质条件调查与分析,研究了深部回采巷道的变形破坏机理。深部巷道由于地应力大、地质构造复杂、膨胀性围岩、支护体与围岩不耦合造成巷道出现非线性大变形力学现象。对回采巷道断面、支护参数以及施工过程分别进行了优化设计,确定了合理的支护方案。用数值模拟对新支护方案进行了分析,巷道变形量明显减少。新方案在现场实施后,支护效果良好。 展开更多
关键词 深部 回采巷道 锚网索耦合支护 数值模拟
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节理岩体爆破的破裂规律分析 被引量:16
17
作者 郭文章 王树仁 +1 位作者 张奇 员永峰 《振动与冲击》 EI CSCD 1999年第2期30-34,共5页
通过实验室节理岩体模拟模型的电测实验,分析了节理岩体内爆炸应变波的传播规律及破裂形式,并与数值计算的模拟结果相比较,研究节理岩体爆破能量的耗损,为提高节理岩体的爆破效果提供理论依据。
关键词 节理岩体 爆破 应变波 数值模拟 破裂规律
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适用于软岩边坡加固的压力分散型预应力锚索锚固机理研究 被引量:13
18
作者 金永军 何满潮 +1 位作者 王树仁 刘成禹 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期63-67,共5页
利用有限差分程序FLAC对压力分散型预应力锚索的锚固机理进行了研究。和拉力集中型锚索相比,压力分散型锚索有以下优点:锚固段浆体轴力峰值仅为拉力集中型的1/n(n为承载体的数量)且为受压状态;剪力峰值较小且能较均匀地分布于整个锚固... 利用有限差分程序FLAC对压力分散型预应力锚索的锚固机理进行了研究。和拉力集中型锚索相比,压力分散型锚索有以下优点:锚固段浆体轴力峰值仅为拉力集中型的1/n(n为承载体的数量)且为受压状态;剪力峰值较小且能较均匀地分布于整个锚固长度上;可以提供较大的锚固力。这些特点说明压力分散型锚索更适用于软岩边坡的加固,增加承载体的数量是提高压力分散型锚索锚固力、改善其受力状态的有效途径。 展开更多
关键词 软岩 边坡 压力分散型预应力锚索 锚固机理 数值模拟
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单孔台阶爆破中保留岩体损伤特征的数值模拟 被引量:9
19
作者 刘军 王树仁 高全臣 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期241-247,共7页
为了描述露天矿单孔台阶爆破中预留岩体在爆炸冲击载荷下的损伤演化特征,建立了一个各向异性的损伤模型。模拟结果表明,该损伤模型能够模拟岩石材料在冲击载荷下的损伤特征,可以为岩土工程中经历过冲击扰动作用的岩体的稳定性分析提供... 为了描述露天矿单孔台阶爆破中预留岩体在爆炸冲击载荷下的损伤演化特征,建立了一个各向异性的损伤模型。模拟结果表明,该损伤模型能够模拟岩石材料在冲击载荷下的损伤特征,可以为岩土工程中经历过冲击扰动作用的岩体的稳定性分析提供理论依据。 展开更多
关键词 露天矿 单孔台阶 数值模拟 岩土工程 损伤特征 各向异性 爆炸冲击载荷 固体力学 边坡稳定性
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岩石爆破损伤断裂的细观机理 被引量:65
20
作者 杨小林 王树仁 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期247-252,共6页
基于现有岩石爆破机理和岩石细观损伤力学 ,认为岩石爆破损伤断裂过程包含有爆炸应力波的初期动态损伤演化阶段和后期爆生气体作用下的准静态损伤演化阶段 ,并分别建立了这两个阶段的损伤模型和断裂准则 。
关键词 岩石爆破 应力波 爆生气体 损伤机理 断裂
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