上软下硬地层大跨暗挖地铁车站拱盖法施工力学效应研究 被引量：2

1

作者 麻凤海 张雨 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期52-61,共10页

为研究上软下硬地层大跨暗挖地铁车站拱盖法施工的力学效应,以大连地铁4号线东南山站为研究背景,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,运用MIDAS-GTS/NX有限元软件,研究地铁车站拱盖法施工全程的围岩变形及稳定性并与现场实测数据对比... 为研究上软下硬地层大跨暗挖地铁车站拱盖法施工的力学效应,以大连地铁4号线东南山站为研究背景,采用数值模拟和现场监测相结合的方法,运用MIDAS-GTS/NX有限元软件,研究地铁车站拱盖法施工全程的围岩变形及稳定性并与现场实测数据对比分析。研究结果表明:地表沉降由车站中线向两侧逐渐递减,影响区域约为车站开挖跨度的2倍;围岩变形和应力具有明显对称性,拱部围岩以沉降为主,高边墙以隆起为主,拱部跨中向隧道净空入侵,大拱脚向围岩入侵;围岩最大主应力均为压应力,拱脚尖角部位存在应力集中现象;围岩塑性区作用位置随车站施工不断变化,最终集中作用于高边墙位置处;通过Peck公式预测地表沉降,验证在上软下硬地层中采用拱盖法施工的可行性,为实际工程施工提供参考。 展开更多

关键词 暗挖地铁车站 拱盖法施工 围岩变形 Peck沉降预测 围岩塑性区 围岩最大主应力

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超深巷道围岩应力变化规律及支护技术

2

作者 王胜开 刘家明 +4 位作者 朱志根 余一松 方旭刚 李华华 刘立波 《矿冶工程》 北大核心 2025年第2期54-59,共6页

以云南某矿山为背景,采用理论分析、现场监测、数值模拟相结合的方法,对埋深1 500 m巷道围岩破坏模式进行分析,研究巷道围岩应力的变化规律。结果表明:埋深1 500 m近矿体段主运输巷道及沿脉运输巷道围岩基本属于Ⅰ、Ⅱ类围岩;巷道地层... 以云南某矿山为背景,采用理论分析、现场监测、数值模拟相结合的方法,对埋深1 500 m巷道围岩破坏模式进行分析,研究巷道围岩应力的变化规律。结果表明:埋深1 500 m近矿体段主运输巷道及沿脉运输巷道围岩基本属于Ⅰ、Ⅱ类围岩;巷道地层稳定性对松动圈的影响大于巷道断面尺寸对松动圈的影响;在围岩应力、采动应力、爆破荷载等扰动作用下,巷道拱角围岩应力大于侧帮围岩应力。基于巷道围岩破坏模式,提出了锚杆+钢筋网+喷砼支护方式,3DEC数值模拟结果表明,巷道支护后,巷道两帮、拱顶、底板塑性区深度分别减小了0.5、0.8、0.6 m。 展开更多

关键词 深部开采 巷道 塑性区 围岩 围岩应力 支护方式 数值模拟 破坏模式 围岩稳定性

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基于物质点法的深部煤层水射流破岩成孔机制和影响因素

3

作者 周雷 蒲艳 +2 位作者 彭雨 夏彬伟 房柳林 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3845-3858,共14页

我国深部煤层气资源丰富,但深部煤层渗透率极低,高应力−压力环境下深部煤层气解吸困难,导致产量低下。水平井水射流冲孔造穴是一种大范围卸压增透煤层的新技术,但在深部赋存环境下其破岩成孔机制还有待研究。由于深部煤层赋存于高地应... 我国深部煤层气资源丰富,但深部煤层渗透率极低,高应力−压力环境下深部煤层气解吸困难,导致产量低下。水平井水射流冲孔造穴是一种大范围卸压增透煤层的新技术,但在深部赋存环境下其破岩成孔机制还有待研究。由于深部煤层赋存于高地应力、高应力差的地质环境,室内物理模拟实验难以开展。因此,首先基于黏弹塑性理论和物质点法建立了水射流冲孔破岩数值模型,该模型集成拉格朗日和欧拉算法的优势,能有效模拟射流破岩过程中的动量交换、煤岩大变形、破岩、流体剥蚀携岩反排等全过程。然后,通过该数值模型开展了深部煤层水射流破岩成孔机制和影响因素研究,得到结论如下:①深部煤层以高地应力荷载作用造成的剪切破坏为破岩的主导机制,射流主要起到冲蚀和携岩反排的作用,而无应力荷载时以水射流碰撞煤岩产生的应力波造成张拉破坏为破岩的主导机制,由于煤岩塑性较强,水楔效应不明显。②深部煤层高地应力荷载作用加速了破岩过程,冲出煤量比无应力荷载时高,同时应力荷载促使煤体向开孔方向移动,造成空腔体积减小,但塑性损伤区较无应力荷载时明显增大。③冲出煤量、塑性损伤区面积都随射流时间增加而增加,但增幅逐渐变缓。冲出煤量、塑性损伤区面积随入射角度的增加整体呈下降趋势,射流角度越小,水射流冲孔破岩效果越好,射流垂直入射并不是破岩的最佳方式。④冲出煤量、塑性损伤区面积随应力差、煤岩开孔宽度的增加而增加,但应力差的增加对深部煤层射流破岩的促进作用不大。煤层开孔宽度不宜过高,适当增加开孔宽度可以提高射流破岩效率。 展开更多

关键词 深部煤层气 水射流破岩 数值模拟 物质点法 塑性损伤区

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露天矿高陡边坡岩体参数获取与稳定性评价方法研究 被引量：7

4

作者 张志辉 康景宇 +4 位作者 庞鑫 周春梅 夏禄清 杜文杰 付晓东 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第12期4916-4924,共9页

针对露天矿高陡边坡岩体参数难获取和稳定性易变化的问题,以攀枝花露天矿高陡边坡为研究对象,采用非接触式无人机摄影测量技术获取研究区域的三维模型,统计结构面的分布情况,结合室内岩石力学试验数据,采用《工程岩体分级标准》(GB/T 50... 针对露天矿高陡边坡岩体参数难获取和稳定性易变化的问题,以攀枝花露天矿高陡边坡为研究对象,采用非接触式无人机摄影测量技术获取研究区域的三维模型,统计结构面的分布情况,结合室内岩石力学试验数据,采用《工程岩体分级标准》(GB/T 50218—2014)进行岩体质量分级,并给出边坡岩体强度力学参数建议值。在此基础上,通过有限单元法分析了矿区在开采条件下边坡的稳定性动态演化特征,并对开挖过程边坡的稳定性做出了评价。结果表明:随着矿区的开采,边坡在开挖面附近由于卸荷作用发生位移回弹,最大位移增量为33.2 mm;塑性区主要集中在断层和矿岩界面附近,以剪切屈服为主;边坡稳定性随着矿区的开采逐渐降低,直至达到临界稳定状态。采用锚索对边坡进行加固,并采用塑性区面积占比对加固前后的稳定性进行评价,评价系数α由加固前的0.4降低至加固后的0.05,证明了加固措施的有效性。研究成果可为露天矿高陡边坡岩体参数取值和稳定性评价提供参考。 展开更多

关键词 露天矿边坡 岩体参数 开挖稳定性 有限单元法 塑性区

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冲击压痕法测量残余应力中的塑性区问题 被引量：15

5

作者 陈怀宁 林泉洪 +2 位作者 陈静 于哲夫 赵颖华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期21-23,共3页

冲击压痕法作为近年来出现并已得到工程应用的一种新型残余应力测量技术 ,正在受到日益重视。已有试验结果表明 ,该方法的有效应用必须基于避开压痕周围的塑性区 ,利用压痕外的弹性区应变增量变化规律 ,但目前尚无定量的理论分析结果。... 冲击压痕法作为近年来出现并已得到工程应用的一种新型残余应力测量技术 ,正在受到日益重视。已有试验结果表明 ,该方法的有效应用必须基于避开压痕周围的塑性区 ,利用压痕外的弹性区应变增量变化规律 ,但目前尚无定量的理论分析结果。本文采用有限单元法 ,通过数值分析研究了采用压痕法测定残余应力时压痕周围塑性区的变化规律 ,发现对于一般金属材料 ,当压痕直径为1.2mm、残余应力达到材料屈服强度时 ,从压痕中心算起的塑性区半径约为 4mm。该塑性区尺寸为设计专用压痕法测量残余应力用应变花提供了重要依据 ,从而可以保证应力测量时将应变栅布置在塑性区外 。 展开更多

关键词 残余应力 塑性区 有限元 焊接 冲击压痕法

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大断面黄土隧道开挖引起的围岩力学响应 被引量：36

6

作者 扈世民 张顶立 王梦恕 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期50-55,共6页

以胡麻岭隧道为工程背景,采用现场监测与三维数值模拟结合的方法,分析隧道开挖后黄土围岩应力场、位移场与塑性区的变化规律;同时对台阶法施工中影响围岩力学响应的因素进行分析。结果表明:围岩接触压力分布很不均匀;拱腰、墙角和边墙... 以胡麻岭隧道为工程背景,采用现场监测与三维数值模拟结合的方法,分析隧道开挖后黄土围岩应力场、位移场与塑性区的变化规律;同时对台阶法施工中影响围岩力学响应的因素进行分析。结果表明:围岩接触压力分布很不均匀;拱腰、墙角和边墙是施工过程中的薄弱环节,应加强支护刚度,设置锁脚锚杆或扩大拱脚;建议取消拱部系统锚杆,既有利于控制围岩变形又可减少工程投资;支护结构调整了围岩应力的分配,改善了应力集中且控制了塑性区的发展,故应坚持"及时支护、及早封闭成环"的原则;上台阶支护对控制拱顶沉降起着关键作用,施工中应引起足够重视;拱顶沉降在变形允许范围内,说明现行支护设计参数满足安全性要求;掌子面空间效应的影响范围约为其前方2～3倍洞径;数值计算结果与现场实测结果基本吻合。 展开更多

关键词 大断面隧道 黄土隧道 围岩应力场 位移场 塑性区 台阶法

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基于Hoek-Brown准则的隧洞围岩变形研究 被引量：35

7

作者 温森 杨圣奇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期63-69,共7页

由于在许多实际条件下,比如节理岩体中,线性的M-C准则不太适用,非线性的Hoek-Brown比较适用,因此,可以尝试使用这一非线性屈服准则对洞室变形进行研究。研究隧洞变形时,将围岩分为弹性区、应变软化区、塑性流动区。采用Hoek-Brown准则... 由于在许多实际条件下,比如节理岩体中,线性的M-C准则不太适用,非线性的Hoek-Brown比较适用,因此,可以尝试使用这一非线性屈服准则对洞室变形进行研究。研究隧洞变形时,将围岩分为弹性区、应变软化区、塑性流动区。采用Hoek-Brown准则和非关联流动法则对洞室变形进行了理论推导;软化区域围岩参数随着塑性变形增加而变化,解析法难以求得应力,采用龙格-库塔方法进行数值计算,求解得到塑性软化区和流动区半径,并最终求得洞室变形。通过算例计算表明,在不考虑软化区和流动区时,方法和Carranza-Torres计算结果相差甚小;随着原岩应力的增加,膨胀角对洞室变形的影响增大。 展开更多

关键词 隧洞 Hoek—Brown准则 应变软化区 塑性流动区 龙格-库塔方法

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含空洞地层初始破坏的复变函数解析研究 被引量：17

8

作者 李倩倩 张顶立 房倩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2110-2117,共8页

为分析城市浅部地层中椭圆形空洞的稳定性,采用复变函数理论求得了自重应力及竖向均布荷载作用下含隐伏椭圆形空洞地层应力场的精确解答。以莫尔–库仑剪切屈服准则及土体抗拉强度等于零为判别依据,求得洞周初始塑性区范围,分析了空洞... 为分析城市浅部地层中椭圆形空洞的稳定性,采用复变函数理论求得了自重应力及竖向均布荷载作用下含隐伏椭圆形空洞地层应力场的精确解答。以莫尔–库仑剪切屈服准则及土体抗拉强度等于零为判别依据,求得洞周初始塑性区范围,分析了空洞形状及外部荷载对塑性区位态的影响。结果表明:1在自重应力场下,地层中近圆形或瘦长状椭圆空洞自身稳定性相对扁平状空洞较好;扁平状空洞以受拉破坏为主。2外部荷载作用下地层空洞破坏模式为拉–剪综合破坏,随着外部荷载的增大,剪切塑性区与受拉区贯通,并向地层深部转移,加速地层空洞的失稳破坏。3在大量分析计算的基础上给出了空洞地层的5种分区模式。空洞地层灾变事故控制的核心是空洞结构自身的稳定性,空洞地层初始破坏的分析是确定其破坏模式以及破坏区域的关键。研究结果对城市空洞地层灾变事故的预测、评估及其处理具有重要意义。 展开更多

关键词 地层空洞 初始破坏 稳定性 复变求解 塑性区

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考虑跨中塑性铰的钢框架结构非线性分析 被引量：3

9

作者 刘玉姝 李国强 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1310-1315,共6页

给出一种考虑跨中塑性铰的钢框架结构的非线性分析方法 ,该方法可以通过 1单元 /杆件来分析杆件上有分布荷载 ,从而可能会在杆件内部形成塑性铰的情形 .除此之外 ,该方法还可以考虑轴力的二阶效应、剪切变形、横截面塑化、残余应力、初... 给出一种考虑跨中塑性铰的钢框架结构的非线性分析方法 ,该方法可以通过 1单元 /杆件来分析杆件上有分布荷载 ,从而可能会在杆件内部形成塑性铰的情形 .除此之外 ,该方法还可以考虑轴力的二阶效应、剪切变形、横截面塑化、残余应力、初始缺陷等几何和材料非线性因素的影响 ,既克服了塑性区法因单元划分过多而花费机时的缺陷 ,又弥补了塑性铰法不能考虑横截面塑化及仅在单元两端形成塑性铰的不足 .计算分析表明 ,结果令人满意 . 展开更多

关键词 钢框架结构 非线性分析 跨中塑性铰 塑性区法 横截面塑化

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平面钢框架弹塑性大变形简化分析方法 被引量：3

10

作者 周强 吕西林 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期388-392,共5页

提出了用准有限区域法来分析平面钢框架弹塑性大变形．根据采用内力形式描述的截面屈服面方程，首先推导了截面的一致切线弹塑性刚度矩阵，然后沿杆长积分得到梁柱单元的刚度矩阵．由于屈服面方程大都存在奇异点，提出加权法以获得奇异... 提出了用准有限区域法来分析平面钢框架弹塑性大变形．根据采用内力形式描述的截面屈服面方程，首先推导了截面的一致切线弹塑性刚度矩阵，然后沿杆长积分得到梁柱单元的刚度矩阵．由于屈服面方程大都存在奇异点，提出加权法以获得奇异点处的截面刚度矩阵．采用协同旋转法处理大变形，采用Ｓｉｍｏ提出的算法使截面的内力组合保持在屈服面上．最后给出一个算例说明准有限区域法的有效性． 展开更多

关键词 准有限区域法 一致切线刚度 奇异点

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地铁开挖对地基沉降影响的数值分析 被引量：28

11

作者 王善勇 唐春安 +1 位作者 王述红 陆培炎 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期887-890,共4页

根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ... 根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ,数值模拟结果再现了隧洞开挖引起的周围岩体的损伤破坏过程 ,得到了隧洞及地基周围岩土的应力变化图 ,塑性区破坏图 ,以及位移矢量图 ,预报了破碎带的未来发展趋势·数值计算结果与采用解析算法的结果进行了对比验证 ,结果与现场观测资料基本吻合· 展开更多

关键词 地铁开挖 地基沉降 数值模拟 建筑物稳定性 有限元法 塑性区 岩体损伤 地下铁道

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焊接接头裂端塑性区发展与应力三轴性 被引量：4

12

作者 傅建钦 史耀武 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第10期83-88,共6页

采用有限元计算方法分析了平面应变条件下中心裂纹和三点弯曲不同强度匹配和裂纹深度试样中的裂端场．结果发现，焊接接头裂端应力三轴性随加载方式、裂纹长度及焊缝和母材匹配性质不同而变化，并从焊缝和母材塑性区发展及应变硬化方面... 采用有限元计算方法分析了平面应变条件下中心裂纹和三点弯曲不同强度匹配和裂纹深度试样中的裂端场．结果发现，焊接接头裂端应力三轴性随加载方式、裂纹长度及焊缝和母材匹配性质不同而变化，并从焊缝和母材塑性区发展及应变硬化方面进行了解释．同时指出。 展开更多

关键词 焊接接头 塑性区 有限元 应力三轴性 裂端应力

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Ⅲ型裂纹弹塑性场在裂纹线附近匹配方程的一般形式 被引量：6

13

作者 易志坚 赵朝华 +2 位作者 杨庆国 彭凯 黄宗明 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2009年第5期515-524,共10页

针对理想弹塑性Ⅲ型裂纹问题,对线场分析方法的步骤和匹配过程进行了凝练和归纳,给出了裂纹线附近塑性场、弹塑性边界、弹塑性匹配方程的一般形式及其一般求解步骤,将不同条件下的Ⅲ型裂纹问题归结为由4个匹配方程确定4个待定常数,并通... 针对理想弹塑性Ⅲ型裂纹问题,对线场分析方法的步骤和匹配过程进行了凝练和归纳,给出了裂纹线附近塑性场、弹塑性边界、弹塑性匹配方程的一般形式及其一般求解步骤,将不同条件下的Ⅲ型裂纹问题归结为由4个匹配方程确定4个待定常数,并通过一个具体问题,验证了这一方法的正确性、简明性和通用性. 展开更多

关键词 Ⅲ型裂纹 理想弹塑性 线场分析方法 裂纹线 塑性区

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含共线分布多裂纹板的剩余强度 被引量：5

14

作者 郭树祥 许希武 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期16-21,共6页

采用各向异性体平面弹性理论中的复势方法,应用保角映射技术和F aber级数展开,导出在任意载荷作用下多裂纹板应力场的级数解,引入当量屈服应力修正裂尖塑性区,并利用Sw ift韧带屈服准则建立含共线分布多裂纹结构的剩余强度分析模型,计... 采用各向异性体平面弹性理论中的复势方法,应用保角映射技术和F aber级数展开,导出在任意载荷作用下多裂纹板应力场的级数解,引入当量屈服应力修正裂尖塑性区,并利用Sw ift韧带屈服准则建立含共线分布多裂纹结构的剩余强度分析模型,计算结果与试验结果吻合较好。文中还讨论了各裂纹参数对结构剩余强度的影响。计算结果表明,本文以当量屈服应力代替材料屈服应力,避免了复杂的弹塑性分析,思路简单有效,便于工程应用。 展开更多

关键词 剩余强度 塑性区 复势方法 多裂纹 屈服准则 Faber级数

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浅埋综采工作面区段煤柱宽度优化 被引量：8

15

作者 任建喜 林海 +1 位作者 易归 张琨 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第14期5562-5568,共7页

以龙华煤矿3^(-1)煤30203工作面为工程背景,采用现场实测,理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型,分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度,煤柱支承应力分布规律以及顺槽围岩变形特征。完成了煤... 以龙华煤矿3^(-1)煤30203工作面为工程背景,采用现场实测,理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型,分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度,煤柱支承应力分布规律以及顺槽围岩变形特征。完成了煤柱松动区数字钻孔成像和煤柱受力特性现场实测方案设计并开展了实测分析,得出了顺槽煤柱松动区范围和塑性区宽度。实测结果表明20 m的区段煤柱宽度有优化的空间。综合分析数值模拟和理论分析的结果,建议龙华煤矿3^(-1)煤综采工作面区段煤柱合理宽度为15 m。最后进行现场工业性试验验证了理论分析和数值模拟的合理性。该研究结果可以提高煤层回采率,增加经济效益,可为类似开采条件下区段煤柱的留设提供参考。 展开更多

关键词 浅埋煤层 区段煤柱宽度 支承应力 塑性区 有限差分法

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小壕兔二号井田导水裂隙带发育高度预计与数值模拟 被引量：1

16

作者 刘玥 姚有利 +1 位作者 宁掌玄 刘源 《中国煤炭》 北大核心 2016年第7期51-54,共4页

采用经验公式计算和数值模拟试验两种方法对榆神矿区小壕兔二号井田2#煤层导水裂隙带发育规律及最大高度进行研究。结果表明经验公式计算值和数值模拟试验结果都显示2#煤层开采产生的导水裂隙带不会对矿区萨拉乌苏组含水层产生影响,都... 采用经验公式计算和数值模拟试验两种方法对榆神矿区小壕兔二号井田2#煤层导水裂隙带发育规律及最大高度进行研究。结果表明经验公式计算值和数值模拟试验结果都显示2#煤层开采产生的导水裂隙带不会对矿区萨拉乌苏组含水层产生影响,都与现场实测值具有良好的一致性;数值模拟试验预测结果与现场实测结果更为接近,说明数值模拟试验相较于经验公式在导水裂隙带最大高度预计方面具有更高的精度和可靠性。 展开更多

关键词 导水裂隙带 数值模拟 保水采煤 塑性区法

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二次曲线作为Mohr包线时的地基塑性区 被引量：2

17

作者 李顺群 王英红 +1 位作者 柴寿喜 刘双菊 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期297-300,共4页

基于Mohr强度理论和三轴试验结果,建立了Mohr破坏包线的二次型形式。与直线型Mohr-Coulomb准则相比,该破坏模型能反映土体抗剪强度增长随正应力增加逐渐趋缓的特点。在此基础上,基于弹性理论并且抛弃K=1的假设导出了求解塑性区的方程,... 基于Mohr强度理论和三轴试验结果,建立了Mohr破坏包线的二次型形式。与直线型Mohr-Coulomb准则相比,该破坏模型能反映土体抗剪强度增长随正应力增加逐渐趋缓的特点。在此基础上,基于弹性理论并且抛弃K=1的假设导出了求解塑性区的方程,与塑性区的几何方程一起构成可以求解的方程组。算例分析结果表明,由本法确定的结果有以下特点:临塑荷载较小且塑性区的形状和发展趋势也不同于传统法得出的结论。 展开更多

关键词 二次曲线 地基塑性区 Mohr包线 数值逼近

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不同残余应力场中静载压痕周围的塑性区问题 被引量：1

18

作者 孟宪陆 陈怀宁 +1 位作者 林泉洪 黄春利 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期50-53,共4页

压痕应变法由于其测试的方便性和准确性而受到越来越多的重视。该方法通过测量压痕周围弹性区应变增量,利用事先获得的应力应变关系求出残余应力大小。因而如何准确确定不同状态下压痕周围塑性区的尺寸对该方法具有重要意义。采用有限... 压痕应变法由于其测试的方便性和准确性而受到越来越多的重视。该方法通过测量压痕周围弹性区应变增量,利用事先获得的应力应变关系求出残余应力大小。因而如何准确确定不同状态下压痕周围塑性区的尺寸对该方法具有重要意义。采用有限元模拟方法对不同应力场状态下,静载方法制造的压痕周围塑性区大小进行分析。发现在单向应力场中,当应力数值从最大压缩变化到最大拉伸时,沿受力方向的塑性区尺寸逐渐减小而垂直受力方向的尺寸逐渐增大。在双向应力场中,塑性区的变化规律比较复杂,但最大尺寸均小于最大拉伸。在研究不同应力场作用下压入载荷撤离前后塑性区的变化时发现,卸载回弹造成的塑性区尺寸变化不明显。本研究结果为确定压痕应变法测量残余应力时的应变栅位置提供依据。 展开更多

关键词 压痕应变法 有限元 塑性区 残余应力

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基于熵权-理想点的采矿方法优选及采场稳定性研究 被引量：10

19

作者 刘志祥 刘强 +2 位作者 肖思友 兰明 王卫华 《矿冶工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期1-5,10,共6页

为解决盛大铁矿开采技术难题,在实现矿山高效安全经济开采的前提下,提出一种熵权-理想点综合评判指标体系模型,对矿山初选的5种采矿方案进行计算。首先利用熵权理论确定影响采矿方法的各评价指标的熵权系数,然后结合逼近理想解的排序法... 为解决盛大铁矿开采技术难题,在实现矿山高效安全经济开采的前提下,提出一种熵权-理想点综合评判指标体系模型,对矿山初选的5种采矿方案进行计算。首先利用熵权理论确定影响采矿方法的各评价指标的熵权系数,然后结合逼近理想解的排序法原理建立熵权-理想点综合评价指标体系模型,从而计算出各方案基于评判指标的贴近度。结果显示,5种初选方案的贴近度分别为70.3%,44.2%,64.8%,61.1%,46.3%,第一种方案即分段接力退采分段充填采矿法为最优。同时对采场进行数值模拟,对运用优选出的采矿方法时采场的应力、位移以及塑性区进行计算,并将计算结果与现场实测数据进行对比,得出采场岩体在充填后,应力位移增加较缓慢。并在盛大铁矿矿区-175^-162.5 m分段进行工业试验,取得显著经济效益,具有重要工程实际意义。 展开更多

关键词 采矿方法优选 采场稳定性 数值模拟 塑性区 工业试验

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基于统一强度理论的非静水压圆形隧道塑性区半径的脆塑性摄动解 被引量：9

20

作者 张常光 李宗辉 +1 位作者 关港辉 孙松 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1994-2007,共14页

基于统一强度理论和弹-脆-塑性模型,综合考虑围岩强度的中间主应力效应和脆性软化,采用摄动法建立了非静水压圆形隧道塑性区半径的解析解,继而探讨所得解析解的适用范围,并与文献复变函数法、摄动法、数值模拟和总荷载不变法进行对比,... 基于统一强度理论和弹-脆-塑性模型,综合考虑围岩强度的中间主应力效应和脆性软化,采用摄动法建立了非静水压圆形隧道塑性区半径的解析解,继而探讨所得解析解的适用范围,并与文献复变函数法、摄动法、数值模拟和总荷载不变法进行对比,最后分析各因素对隧道塑性区形状和大小的影响规律.研究结果表明:所建立的圆形隧道塑性区半径摄动解析解为反映中间主应力效应不同程度的系列解答,可退化为理想弹塑性模型解答且得到文献中4种方法的正确性和合理性验证,适用于塑性区完全包围隧道的情况,对应的隧道塑性区为双轴对称的类椭圆,具有广泛的理论意义和工程应用价值;摄动参数对隧道类椭圆形塑性区的大小和长/短轴变化都有明显影响;隧道塑性区范围随中间主应力效应、围岩峰后强度参数的增加均显著减小,说明不考虑中间主应力效应的Mohr-Coulomb强度准则解答偏保守,弹-脆-塑性模型相比理想弹塑性模型更适合隧道塑性分析. 展开更多

关键词 隧道塑性区 非静水压力 摄动法 统一强度理论 脆性软化

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