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基于3D打印模型试验的含结构面异形隧洞的变形破坏研究
被引量：
2
1
作者
孟凡斐
王酉钰
+1 位作者
李之建
马国伟
《土木与环境工程学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2022年第1期36-44,共9页
隧洞交叉段稳定性受围岩结构面影响较大,物理模型试验是研究结构面影响机制的有效手段。针对模型难以制备的技术瓶颈,采用3D打印增减材技术制备含非贯通结构面的异形隧洞模型。基于数字图像相关技术与内窥摄像头观测模型在单轴加载下的...
隧洞交叉段稳定性受围岩结构面影响较大,物理模型试验是研究结构面影响机制的有效手段。针对模型难以制备的技术瓶颈,采用3D打印增减材技术制备含非贯通结构面的异形隧洞模型。基于数字图像相关技术与内窥摄像头观测模型在单轴加载下的破坏过程,评估打印路径对隧洞模型破坏模式的影响,并研究结构面倾角对异形隧洞破坏机制的影响规律。结果表明,3D打印路径对隧洞模型破坏模式的影响较小,采用3D打印增减材方法制备结构面起控制作用的隧洞模型具有有效性及可行性;含软弱填充物的非贯通结构面导致围岩应力向两侧岩柱卸荷,客观上保护了洞室,提高了隧洞的安全性;当结构面尖端距隧洞较远时,模型表现为贯通裂纹造成的岩柱失稳破坏,当结构面尖端位于隧洞附近时,模型表现为洞顶块体分离破坏;隧洞交叉段扩挖后形成的异形隧洞与常规隧洞的破坏机制不同,其拱结构效应明显减弱。
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关键词
异形隧洞
结构面
模型试验
3D打印
数字图像相关技术
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职称材料
拉伸荷载下分支裂隙破坏机理研究
被引量：
2
2
作者
魏华建
董茜茜
王酉钰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期150-157,共8页
为研究拉伸荷载下分支裂隙对破坏模式的影响,保持主裂隙参数不变,改变分支裂隙倾角和长度,利用扩展有限元方法模拟了弯折裂隙的动态扩展,总结了分支裂隙参数变化对破坏模式的影响。利用ABAQUS中的轮廓积分计算了分支裂隙尖端应力强度因...
为研究拉伸荷载下分支裂隙对破坏模式的影响,保持主裂隙参数不变,改变分支裂隙倾角和长度,利用扩展有限元方法模拟了弯折裂隙的动态扩展,总结了分支裂隙参数变化对破坏模式的影响。利用ABAQUS中的轮廓积分计算了分支裂隙尖端应力强度因子,并根据最大周向应力准则计算起裂角。结果表明:拉伸荷载下分支裂隙出现三种破坏模式;分支裂隙倾角和长度均对破坏模式有一定的影响。I型应力强度因子与分支裂隙倾角关系曲线呈斜"S"型,相应II型应力强度因子曲线呈上凸型;由于分支裂隙存在非尖端破坏,利用裂隙尖端应力强度因子判断开裂应结合相应的破坏模式。
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关键词
分支裂隙
扩展有限元
裂纹动态扩展
应力强度因子
起裂角
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职称材料
题名
基于3D打印模型试验的含结构面异形隧洞的变形破坏研究
被引量：
2
1
作者
孟凡斐
王酉钰
李之建
马国伟
机构
河北工业大学土木与交通学院
重庆大学土木工程学院
出处
《土木与环境工程学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2022年第1期36-44,共9页
基金
国家自然科学基金(51627812、U1965204)。
文摘
隧洞交叉段稳定性受围岩结构面影响较大,物理模型试验是研究结构面影响机制的有效手段。针对模型难以制备的技术瓶颈,采用3D打印增减材技术制备含非贯通结构面的异形隧洞模型。基于数字图像相关技术与内窥摄像头观测模型在单轴加载下的破坏过程,评估打印路径对隧洞模型破坏模式的影响,并研究结构面倾角对异形隧洞破坏机制的影响规律。结果表明,3D打印路径对隧洞模型破坏模式的影响较小,采用3D打印增减材方法制备结构面起控制作用的隧洞模型具有有效性及可行性;含软弱填充物的非贯通结构面导致围岩应力向两侧岩柱卸荷,客观上保护了洞室,提高了隧洞的安全性;当结构面尖端距隧洞较远时,模型表现为贯通裂纹造成的岩柱失稳破坏,当结构面尖端位于隧洞附近时,模型表现为洞顶块体分离破坏;隧洞交叉段扩挖后形成的异形隧洞与常规隧洞的破坏机制不同,其拱结构效应明显减弱。
关键词
异形隧洞
结构面
模型试验
3D打印
数字图像相关技术
Keywords
special section tunnel
structural plane
model test
3D printing
digital image correlation(DIC)technique
分类号
TU458 [建筑科学—岩土工程]
U451 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
拉伸荷载下分支裂隙破坏机理研究
被引量：
2
2
作者
魏华建
董茜茜
王酉钰
机构
河北工业大学土木与交通学院
重庆大学土木工程学院
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第1期150-157,共8页
基金
国家自然科学基金(51808185)。
文摘
为研究拉伸荷载下分支裂隙对破坏模式的影响,保持主裂隙参数不变,改变分支裂隙倾角和长度,利用扩展有限元方法模拟了弯折裂隙的动态扩展,总结了分支裂隙参数变化对破坏模式的影响。利用ABAQUS中的轮廓积分计算了分支裂隙尖端应力强度因子,并根据最大周向应力准则计算起裂角。结果表明:拉伸荷载下分支裂隙出现三种破坏模式;分支裂隙倾角和长度均对破坏模式有一定的影响。I型应力强度因子与分支裂隙倾角关系曲线呈斜"S"型,相应II型应力强度因子曲线呈上凸型;由于分支裂隙存在非尖端破坏,利用裂隙尖端应力强度因子判断开裂应结合相应的破坏模式。
关键词
分支裂隙
扩展有限元
裂纹动态扩展
应力强度因子
起裂角
Keywords
branch crack
extended finite element method
crack dynamic expansion
stress intensity factor
crack initiation angle
分类号
O319.56 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
基于3D打印模型试验的含结构面异形隧洞的变形破坏研究
孟凡斐
王酉钰
李之建
马国伟
《土木与环境工程学报（中英文）》
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
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职称材料
2
拉伸荷载下分支裂隙破坏机理研究
魏华建
董茜茜
王酉钰
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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