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基于加荷和卸荷模型的分区破裂化初步模拟及空间局部化机理
被引量：
13
1
作者
王学滨
潘一山
张智慧
《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2012年第1期1-7,共7页
为了采用数值模拟方法模拟出深部巷道围岩的分区破裂或碎裂化现象,采用了两种三维力学模型,即加荷模型和卸荷模型,在计算中考虑了岩石材料的应变软化非均质性质.在加荷模型中,巷道被一次性开挖之后再进行位移控制加载.在卸荷模型中,当...
为了采用数值模拟方法模拟出深部巷道围岩的分区破裂或碎裂化现象,采用了两种三维力学模型,即加荷模型和卸荷模型,在计算中考虑了岩石材料的应变软化非均质性质.在加荷模型中,巷道被一次性开挖之后再进行位移控制加载.在卸荷模型中,当模型已处于静力平衡状态之后,巷道被分步开挖.计算结果表明:在上述两种条件下,在垂直于巷道轴线的平面内,都出现了剪切应变增量的高、低值区相间隔的现象.此外,卸荷模型的结果要比加荷模型的结果更符合实际.分区破裂化现象被认为是由若干呈锥面分布的空间剪切带形成的.
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关键词
分区破裂化
三维
模型
加荷
模型
卸荷模型
空间局部化
剪切带
巷道
非均质性
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职称材料
矿山采动卸荷岩体力学参数劣化规律研究
被引量：
20
2
作者
胡建华
雷涛
+2 位作者
罗先伟
周科平
张超兰
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期1123-1128,共6页
矿山开采对采动影响区域内的围岩形成扰动,弱化岩体力学性质,其参数劣化规律是数值模拟与分析计算的主要问题之一。以铜坑矿92#矿体连续采矿顶板诱导崩落试验采场为对象,运用卸荷岩体力学理论,确立了开挖卸荷岩体力学参数计算模拟的计...
矿山开采对采动影响区域内的围岩形成扰动,弱化岩体力学性质,其参数劣化规律是数值模拟与分析计算的主要问题之一。以铜坑矿92#矿体连续采矿顶板诱导崩落试验采场为对象,运用卸荷岩体力学理论,确立了开挖卸荷岩体力学参数计算模拟的计算流程。结合有限元数值模拟方法,建立了岩体卸荷等效模型,进行了6步连续卸荷的计算,得到了地下连续采矿顶板卸荷岩体力学参数的变化规律,并运用多项式实现了卸荷岩体力学参数与卸荷量变化值的函数拟合,获得了采动卸荷岩体力学参数的劣化规律。结果显示,卸荷第6步时,计算不收敛,表明此时顶板已经完全破坏而发生崩落;在卸荷过程中,岩体力学参数均呈逐渐弱化的趋势,其中内摩擦角、凝聚力和弹性模量随开挖卸荷的推进呈逐渐减小的趋势,最终的参数分别相当于初始值的55%、50%和50%,但泊松比呈逐渐增大的趋势,最终值相当于初始值的1.15倍。其结果说明了采动卸荷导致了岩体质量的劣化,卸荷岩体力学参数与卸荷量的函数为采动卸荷力学响应的动态分析提供了理论基础。
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关键词
连续采矿
卸荷
岩体力学
力学参数
卸荷
等效
模型
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职称材料
川西康定—新都桥段菠茨沟组板岩蠕变特性及损伤模型
被引量：
3
3
作者
何箫
侯圣山
+6 位作者
孟宪森
陈亮
刘明学
冯振
李昂
吉锋
郭长宝
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期107-116,共10页
岩石的蠕变特性与岩体的长期稳定性有着密切联系。随着我国西部地区各深埋隧道的开挖,为保证工程安全性及地下建筑的长期稳定,迫切需要开展复杂应力状态下岩石蠕变特性的研究。传统的蠕变本构模型难以对岩石加速蠕变阶段进行准确的描述...
岩石的蠕变特性与岩体的长期稳定性有着密切联系。随着我国西部地区各深埋隧道的开挖,为保证工程安全性及地下建筑的长期稳定,迫切需要开展复杂应力状态下岩石蠕变特性的研究。传统的蠕变本构模型难以对岩石加速蠕变阶段进行准确的描述,且现有蠕变模型难以对菠茨沟组板岩的蠕变特性进行有针对性的拟合。因此,选取川西康定—新都桥段菠茨沟组板岩为研究对象,在查明地质环境背景和岩石矿物成分基础上开展了卸荷蠕变试验,分析了菠茨沟组板岩在卸荷条件下的变形特征,揭示了板岩蠕变特性及卸荷过程中的损伤演化规律;考虑卸荷蠕变过程中的损伤累积效应,引入损伤变量,对传统西原模型中牛顿体元件进行改进,建立能描述加速蠕变阶段的蠕变损伤模型。研究表明:卸荷条件下,板岩变形以瞬时弹性应变为主,随偏应力水平增加蠕变现象显著增强;板岩的长期强度有20.2%~27.1%折减;采用1-stOpt对非线性蠕变损伤模型进行参数辨识,拟合理论曲线与试验值吻合度较高,相关系数达到0.945;损伤变量引入后,改进的非线性蠕变损伤模型可以较合理地描述研究区板岩卸荷蠕变特性。该研究可为相关工况下围岩稳定性分析提供理论依据。
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关键词
板岩
三轴
卸荷
蠕变试验
长期强度
卸荷
蠕变损伤
模型
参数辨识
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职称材料
题名
基于加荷和卸荷模型的分区破裂化初步模拟及空间局部化机理
被引量：
13
1
作者
王学滨
潘一山
张智慧
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
出处
《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2012年第1期1-7,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(50974069)
国家重点基础研究发展计划基金资助项目(2010CB226803)
文摘
为了采用数值模拟方法模拟出深部巷道围岩的分区破裂或碎裂化现象,采用了两种三维力学模型,即加荷模型和卸荷模型,在计算中考虑了岩石材料的应变软化非均质性质.在加荷模型中,巷道被一次性开挖之后再进行位移控制加载.在卸荷模型中,当模型已处于静力平衡状态之后,巷道被分步开挖.计算结果表明:在上述两种条件下,在垂直于巷道轴线的平面内,都出现了剪切应变增量的高、低值区相间隔的现象.此外,卸荷模型的结果要比加荷模型的结果更符合实际.分区破裂化现象被认为是由若干呈锥面分布的空间剪切带形成的.
关键词
分区破裂化
三维
模型
加荷
模型
卸荷模型
空间局部化
剪切带
巷道
非均质性
Keywords
zonal disintegration
three-dimensional model
loading model
unloading model
spatial strain localization
shear band
tunnel
heterogeneity
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
TD322 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
矿山采动卸荷岩体力学参数劣化规律研究
被引量：
20
2
作者
胡建华
雷涛
罗先伟
周科平
张超兰
机构
中南大学资源与安全工程学院湖南省深部金属矿开发与灾害控制重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第4期1123-1128,共6页
基金
国家十一五科技支撑计划(No.2006BAB02A02)
湖南省自然科学基金资助项目(No.09JJ4025)
+2 种基金
国家自然科学基金资助项目(No.51074178)
国家自然科学基金重点资助项目(No.50934006)
中南大学自由探索计划资助项目(2011QNZT087)
文摘
矿山开采对采动影响区域内的围岩形成扰动,弱化岩体力学性质,其参数劣化规律是数值模拟与分析计算的主要问题之一。以铜坑矿92#矿体连续采矿顶板诱导崩落试验采场为对象,运用卸荷岩体力学理论,确立了开挖卸荷岩体力学参数计算模拟的计算流程。结合有限元数值模拟方法,建立了岩体卸荷等效模型,进行了6步连续卸荷的计算,得到了地下连续采矿顶板卸荷岩体力学参数的变化规律,并运用多项式实现了卸荷岩体力学参数与卸荷量变化值的函数拟合,获得了采动卸荷岩体力学参数的劣化规律。结果显示,卸荷第6步时,计算不收敛,表明此时顶板已经完全破坏而发生崩落;在卸荷过程中,岩体力学参数均呈逐渐弱化的趋势,其中内摩擦角、凝聚力和弹性模量随开挖卸荷的推进呈逐渐减小的趋势,最终的参数分别相当于初始值的55%、50%和50%,但泊松比呈逐渐增大的趋势,最终值相当于初始值的1.15倍。其结果说明了采动卸荷导致了岩体质量的劣化,卸荷岩体力学参数与卸荷量的函数为采动卸荷力学响应的动态分析提供了理论基础。
关键词
连续采矿
卸荷
岩体力学
力学参数
卸荷
等效
模型
Keywords
continuous mining
unloading rock mass mechanics
mechanical parameters
unloading equivalent model
分类号
TD851 [矿业工程—金属矿开采]
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职称材料
题名
川西康定—新都桥段菠茨沟组板岩蠕变特性及损伤模型
被引量：
3
3
作者
何箫
侯圣山
孟宪森
陈亮
刘明学
冯振
李昂
吉锋
郭长宝
机构
成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室
中国地质环境监测院(自然资源部地质灾害技术指导中心)
自然资源部四川雅安地质灾害野外科学观测研究站
自然资源部地质灾害智能监测与风险预警工程技术创新中心
中国地质科学院地质力学研究所
出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期107-116,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFC3000505)
中国地质调查局地质调查项目(DD20221748)。
文摘
岩石的蠕变特性与岩体的长期稳定性有着密切联系。随着我国西部地区各深埋隧道的开挖,为保证工程安全性及地下建筑的长期稳定,迫切需要开展复杂应力状态下岩石蠕变特性的研究。传统的蠕变本构模型难以对岩石加速蠕变阶段进行准确的描述,且现有蠕变模型难以对菠茨沟组板岩的蠕变特性进行有针对性的拟合。因此,选取川西康定—新都桥段菠茨沟组板岩为研究对象,在查明地质环境背景和岩石矿物成分基础上开展了卸荷蠕变试验,分析了菠茨沟组板岩在卸荷条件下的变形特征,揭示了板岩蠕变特性及卸荷过程中的损伤演化规律;考虑卸荷蠕变过程中的损伤累积效应,引入损伤变量,对传统西原模型中牛顿体元件进行改进,建立能描述加速蠕变阶段的蠕变损伤模型。研究表明:卸荷条件下,板岩变形以瞬时弹性应变为主,随偏应力水平增加蠕变现象显著增强;板岩的长期强度有20.2%~27.1%折减;采用1-stOpt对非线性蠕变损伤模型进行参数辨识,拟合理论曲线与试验值吻合度较高,相关系数达到0.945;损伤变量引入后,改进的非线性蠕变损伤模型可以较合理地描述研究区板岩卸荷蠕变特性。该研究可为相关工况下围岩稳定性分析提供理论依据。
关键词
板岩
三轴
卸荷
蠕变试验
长期强度
卸荷
蠕变损伤
模型
参数辨识
Keywords
slate
triaxial unloading creep test
long-term strength
unloading creep damage model
parameter identification
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于加荷和卸荷模型的分区破裂化初步模拟及空间局部化机理
王学滨
潘一山
张智慧
《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2012
13
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
矿山采动卸荷岩体力学参数劣化规律研究
胡建华
雷涛
罗先伟
周科平
张超兰
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
20
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职称材料
3
川西康定—新都桥段菠茨沟组板岩蠕变特性及损伤模型
何箫
侯圣山
孟宪森
陈亮
刘明学
冯振
李昂
吉锋
郭长宝
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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