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基于改进刚体弹簧方法的断续双裂隙砂岩强度及裂纹扩展特征研究 被引量:1
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作者 牛江瑞 姚池 +1 位作者 杨建华 周创兵 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第10期102-106,113,共6页
为研究含非共面双裂隙砂岩的强度及裂纹扩展特征,以室内试验结果标定砂岩细观参数,建立含不同岩桥倾角的双裂隙数值计算模型,采用改进刚体弹簧方法对其单轴压缩过程进行模拟。基于模拟结果,研究了岩桥倾角对起裂应力、峰值强度、破坏模... 为研究含非共面双裂隙砂岩的强度及裂纹扩展特征,以室内试验结果标定砂岩细观参数,建立含不同岩桥倾角的双裂隙数值计算模型,采用改进刚体弹簧方法对其单轴压缩过程进行模拟。基于模拟结果,研究了岩桥倾角对起裂应力、峰值强度、破坏模式和裂纹扩展特征的影响。结果表明:岩桥倾角<60°,起裂应力和峰值强度均随岩桥倾角增大而减小,岩桥倾角>60°,均随岩桥倾角增大而增大;根据岩桥倾角不同,裂隙试样破坏模式呈现单一翼裂纹轴向贯通破坏、翼裂纹与翼裂纹搭接贯通破坏和翼裂纹与预制裂纹搭接贯通破坏3种类型;岩桥倾角对岩桥破坏程度有影响,60°岩桥贯通最易,0°和120°岩桥贯通最难。研究结果可为岩土工程的稳定分析提供参考。 展开更多
关键词 断续双裂隙砂岩 裂隙扩展 各向异性 岩桥倾角 裂纹贯通 刚体弹簧方法
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基于改进刚体弹簧方法的地下厂房塌方过程模拟
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作者 曾思智 赵明 姚池 《水力发电》 北大核心 2016年第1期53-57,共5页
基于改进刚体弹簧方法,对大岗山水电站地下厂房第I层开挖时出现的塌方进行数值模拟。计算研究发现,塌方主要是在破碎带β_(80)和β_(101)、岩脉C_(12)和C_(13)以及优势裂隙等地质结构的不利组合条件下由洞室开挖诱发的。计算结果与实际... 基于改进刚体弹簧方法,对大岗山水电站地下厂房第I层开挖时出现的塌方进行数值模拟。计算研究发现,塌方主要是在破碎带β_(80)和β_(101)、岩脉C_(12)和C_(13)以及优势裂隙等地质结构的不利组合条件下由洞室开挖诱发的。计算结果与实际观测基本吻合,解释了地下厂房的塌方机理。 展开更多
关键词 地下厂房 洞室破坏 结构面 刚体弹簧方法 大岗山水电站
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基于复杂随机裂隙网络的隧洞围岩稳定性分析 被引量:2
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作者 姚池 牛江瑞 +1 位作者 张倩 杨志刚 《人民长江》 北大核心 2015年第17期63-66,73,共5页
为研究改进刚体弹簧法在复杂裂隙围岩分析中的适用性,以某隧道工程为例,开展了算例验证分析。首先根据实测裂隙地质资料,采用Monte-Carlo方法生成随机裂隙网络,并通过块体搜索方法获取岩石块体信息;然后利用改进刚体弹簧方法计算围岩在... 为研究改进刚体弹簧法在复杂裂隙围岩分析中的适用性,以某隧道工程为例,开展了算例验证分析。首先根据实测裂隙地质资料,采用Monte-Carlo方法生成随机裂隙网络,并通过块体搜索方法获取岩石块体信息;然后利用改进刚体弹簧方法计算围岩在开挖卸荷作用下的位移和破坏模式,并评价支护效果。计算表明,改进刚体弹簧法可以有效模拟裂隙不利组合引起的开挖边墙滑动失稳,并能准确把握边墙的渐进破坏特性,符合一般工程实践的规律。 展开更多
关键词 裂隙网络 开挖 围岩稳定 刚体弹簧方法
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加锚岩体细观破坏数值模拟
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作者 姚池 牛江瑞 刘智博 《水力发电》 北大核心 2015年第6期36-38,112,共4页
将端部锚杆模型应用到改进刚体弹簧方法中,建立了加锚岩体细观破坏数值模型。考虑拉裂和剪切2种破坏模式,拉裂破坏通过拉裂强度进行判断,剪切破坏通过Hoek-Brown准则进行判断。算例表明,锚杆的施加在细观尺度上遏制了张拉裂隙的产生并... 将端部锚杆模型应用到改进刚体弹簧方法中,建立了加锚岩体细观破坏数值模型。考虑拉裂和剪切2种破坏模式,拉裂破坏通过拉裂强度进行判断,剪切破坏通过Hoek-Brown准则进行判断。算例表明,锚杆的施加在细观尺度上遏制了张拉裂隙的产生并使剪切裂隙相应增多,显著提高岩体的单轴抗压强度,并抑制岩体的侧向变形。 展开更多
关键词 加锚岩体 强度 细观破坏 刚体弹簧方法 数值模型
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单轴压缩下不同裂隙张开度岩石破坏数值模拟 被引量:5
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作者 牛江瑞 黄昆 +1 位作者 姚池 杨建华 《人民长江》 北大核心 2016年第22期87-91,共5页
为了研究不同张开度裂隙岩体单轴压缩过程中的力学特性,以裂隙试样室内试验结果标定岩体细观参数,采用改进刚体弹簧元法对不同张开度裂隙试样压缩破坏过程进行数值模拟。结果表明:试件峰值强度随着裂隙张开度的增大表现出先增大后减小,... 为了研究不同张开度裂隙岩体单轴压缩过程中的力学特性,以裂隙试样室内试验结果标定岩体细观参数,采用改进刚体弹簧元法对不同张开度裂隙试样压缩破坏过程进行数值模拟。结果表明:试件峰值强度随着裂隙张开度的增大表现出先增大后减小,最后维持稳定的规律;根据微裂纹起裂位置,将不同张开度裂隙岩体破坏模式总结为3类,并得出最终失稳破坏本质上都是由张拉所致的结论;随轴向应变增加,试件内部微裂纹的发育速度逐渐提高,但剪切裂纹数量远小于张拉裂纹;最后通过位移场演化规律从细观层面揭示了微裂纹开裂的力学机理。 展开更多
关键词 岩石力学 裂隙张开度 破坏模式 裂纹扩展 刚体弹簧方法
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含张开单裂隙砂岩破裂过程围压效应的数值模拟
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作者 牛江瑞 姚池 杨建华 《水电能源科学》 北大核心 2017年第1期128-131,共4页
为研究不同倾角裂隙砂岩试样在压缩过程中的围压效应,以室内单轴压缩试验结果标定岩体细观参数,采用改进刚体弹簧元法对不同倾角裂隙试样在不同围压下的破坏过程进行模拟。基于模拟结果,研究了围压对岩样强度、破坏模式及微裂纹发育特... 为研究不同倾角裂隙砂岩试样在压缩过程中的围压效应,以室内单轴压缩试验结果标定岩体细观参数,采用改进刚体弹簧元法对不同倾角裂隙试样在不同围压下的破坏过程进行模拟。基于模拟结果,研究了围压对岩样强度、破坏模式及微裂纹发育特征的影响。结果表明,裂隙砂岩试样在压缩过程中具有明显的围压效应,相同裂隙倾角试样,其峰值强度、残余强度、弹性模量和变形模量均表现出随围压增加而增加的规律;不同围压作用下,不同倾角裂隙试样内部微裂纹演化规律相似,且其最终破坏形态均表现出以剪切破坏为主的破裂方式。 展开更多
关键词 岩石力学 围压 强度特征 破坏模式 刚体弹簧方法
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