基于摩尔-库伦准则的岩石材料加(卸)载分区破坏特征 被引量：26

1

作者 张国军 张勇 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1049-1058,共10页

材料内一点的应力状态可以用摩尔圆来表示,而同一点的不同的应力状态可以用坐标系内应力圆的不断变化来表示,应力圆的变换主要可以分为"平移"、"翻转"、"半径扩大""半径缩小"4种方式,这4种方... 材料内一点的应力状态可以用摩尔圆来表示,而同一点的不同的应力状态可以用坐标系内应力圆的不断变化来表示,应力圆的变换主要可以分为"平移"、"翻转"、"半径扩大""半径缩小"4种方式,这4种方式几乎包含了岩石材料的所有加(卸)载过程;加(卸)载速率可以用来表征不同应力状态间的转化的快慢程度,加(卸)载速率并不是单纯的单位时间的变化快慢,可以是单位空间尺度的变化,如单位长度、单位深度等;基于摩尔-库伦准则对岩石材料"双向受压"、"双向受拉"和"一拉一压"3种状态下的加卸载过程进行了分析,并获得了与之对应的临界破坏方程,在此基础上,通过引入时间加权平均加(卸)载速率,进一步分析了岩石材料破坏与时间加权平均加(卸)载速率之间的关系,并以时间加权平均加(卸)载速率为基础对岩石材料破坏与否进行了分区;采用FLAC3D对7种不同加载路径下常规三轴数值模拟实验,模拟所获得材料发生破坏时最大主应力峰值与理论计算结果吻合度高达98%;同时又进行7种轴向与径向加载速率之比、4种加载速率条件下常规三轴数值模拟试验。结果表明,只有当轴向和径向加载速率之比处于一定范围时,材料才会发生破坏,加载速率与材料破坏时最大主应力峰值正相关,与最大主应力和最小主应力之比负相关。 展开更多

关键词 摩尔圆 摩尔-库伦准则 加(卸)载速率 加(卸)载速率之比 临界破坏 分区破坏

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混凝土含损伤的摩尔-库伦强度模型试验研究 被引量：7

2

作者 王哲 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期84-88,共5页

对100mm×100mm×100mm立方体混凝土试块,利用真三轴设备,在平面应变条件下进行静态加载试验.试验数据表明,在压剪破坏条件下,混凝土材料的峰值强度和残余强度都遵守摩尔-库伦强度准则,残余强度的内摩擦角高于峰值强度的内摩擦... 对100mm×100mm×100mm立方体混凝土试块,利用真三轴设备,在平面应变条件下进行静态加载试验.试验数据表明,在压剪破坏条件下,混凝土材料的峰值强度和残余强度都遵守摩尔-库伦强度准则,残余强度的内摩擦角高于峰值强度的内摩擦角,残余强度的内聚力低于峰值强度的内聚力.进一步分析认为,混凝土的抗剪切承载能力包含内摩擦力和等效内聚力,在到达峰值点和过了峰值点之后,实际内摩擦力达到残余强度公式的计算值;混凝土的等效内聚力随着剪切变形的增加逐渐衰减,即使在测量强度的加载过程也是如此;对应于峰值强度线与残余强度线的交点,存在一个大小轴平均应力临界值,在保持大小轴平均应力恒定的条件下进行加载,如果所述平均应力小于该临界值,则剪应力-剪应变关系曲线出现下降段,如果大于该值,则不出现下降段. 展开更多

关键词 混凝土 摩尔-库伦强度准则 损伤 残余强度 平面应变

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基于多孔介质理论的油井水泥石破坏准则 被引量：2

3

作者 丁嘉迪 沈吉云 +2 位作者 张硕 纪宏飞 王琳琳 《钻井液与完井液》 CAS 北大核心 2020年第6期763-770,共8页

水泥石是一种由水泥骨架和孔隙组成的多孔介质,井下水泥凝固水化后,孔隙中还会有自由水存在,并且与地层相通,所以水泥石力学行为会受到地层孔隙水压和外部载荷的影响。为进一步揭示油气井实际工况下水泥石的力学性能,引入多孔介质力学理... 水泥石是一种由水泥骨架和孔隙组成的多孔介质,井下水泥凝固水化后,孔隙中还会有自由水存在,并且与地层相通,所以水泥石力学行为会受到地层孔隙水压和外部载荷的影响。为进一步揭示油气井实际工况下水泥石的力学性能,引入多孔介质力学理论,对水泥石力学性能进行三轴力学实验研究,获得相关参数,从而确定了考虑孔隙水压的水泥石摩尔-库伦破坏准则。实验以嘉华油井水泥作为研究对象,通过改变围压、排水条件以及孔隙水压获得水泥石的各项力学参数。结果显示,孔隙水压是影响水泥石破坏强度的重要因素;不考虑多孔介质力学的水泥石摩尔-库伦准则模型为非线性;考虑多孔介质力学理论的水泥石摩尔-库伦包络线为线性并获得准则公式。 展开更多

关键词 水泥石 多孔介质力学 摩尔-库伦准则 三轴实验 孔隙水压 排水 不排水

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先进高强双相钢板破裂失效B-W预测模型 被引量：1

4

作者 马春辉 张殿平 +3 位作者 贡泽飞 付秋涛 刘兴峰 李迪 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期214-222,共9页

为研究先进高强双相钢不同型号板料的应力三轴度与断裂应变的断裂特性,建立不同应力状态下的应力三轴度与断裂极限应变B-W关系曲线,研究B-W曲线与钢种材料参数的关系,设计了4种先进高强双相钢的拉伸、剪切与胀形断裂试验,求解了应力三... 为研究先进高强双相钢不同型号板料的应力三轴度与断裂应变的断裂特性,建立不同应力状态下的应力三轴度与断裂极限应变B-W关系曲线,研究B-W曲线与钢种材料参数的关系,设计了4种先进高强双相钢的拉伸、剪切与胀形断裂试验,求解了应力三轴度和等效塑性应变,采用Hill′48正交各向异性模型和Modified Mohr-Coulomb破裂失效模型对拉伸、剪切与胀形断裂进行了数值模拟,建立了从剪切到双拉范围内的B-W曲线,并通过研究B-W曲线与材料参数的相关性,建立了B-W曲线与材料参数的表达式,以减少标定B-W曲线的困难。通过拉弯试验与仿真验证了所建立模型的准确性和有效性。 展开更多

关键词 先进高强度双相钢 胀形试验 应力三轴度 修正摩尔-库伦准则 数值模拟

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局部荷载作用下软土盾构隧道纵向沉降数值分析 被引量：13

5

作者 杨茜 张顶立 刘志春 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1220-1224,共5页

基于摩尔-库伦准则,建立隧道衬砌与土体相互作用的三维有限元模型,模拟了软土盾构隧道下卧土层性能和隧道上方局部荷载对隧道沉降的影响,揭示了隧道的纵向变形规律.结果表明:隧道纵向沉降最大值与软土夹层弹性模量、纵向长度以及均布荷... 基于摩尔-库伦准则,建立隧道衬砌与土体相互作用的三维有限元模型,模拟了软土盾构隧道下卧土层性能和隧道上方局部荷载对隧道沉降的影响,揭示了隧道的纵向变形规律.结果表明:隧道纵向沉降最大值与软土夹层弹性模量、纵向长度以及均布荷载集度呈线性关系;隧道沉降值随均布荷载作用长度和宽度增加而增大. 展开更多

关键词 软土隧道 纵向沉降 摩尔-库伦准则 有限元模型 局部荷载

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夏呀河多级滑坡三维稳定性模拟分析研究 被引量：5

6

作者 何淑军 刘景儒 +2 位作者 吴树仁 张春山 叶思源 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2011年第11期24-29,共6页

研究目的:为了再现夏呀河滑坡滑动过程及其形成,对夏呀河滑坡进行三维地质模拟计算分析并与采用基于蒙特卡罗法的多级黄土滑坡可靠性分析结果进行对比研究。研究结论:研究结果表明:天然状态下,模拟计算的1、2、3、4级滑面的安全系数分别... 研究目的:为了再现夏呀河滑坡滑动过程及其形成,对夏呀河滑坡进行三维地质模拟计算分析并与采用基于蒙特卡罗法的多级黄土滑坡可靠性分析结果进行对比研究。研究结论:研究结果表明:天然状态下,模拟计算的1、2、3、4级滑面的安全系数分别为1.27、1.30、1.56和1.73,说明在给定的滑动面空间形态和天然状态各岩土力学参数条件下,4个滑面都不会出现失稳现象;当岩土参数按照饱和状态参数模拟计算的1、2、3、4级滑面的安全系数分别为0.96、1.15、1.48和1.60,若将安全系数fs=1.2作为临界值,则在饱和状态下,1级滑面出现明显的失稳现象,2级滑面安全系数为1.15,处在失稳的边缘,3、4级滑面安全系数大于1.2,处于稳定状态。与采用基于蒙特卡罗法的多级黄土滑坡可靠性分析的结果基本一致。 展开更多

关键词 夏呀河滑坡 三维稳定性模拟 强度折减法 摩尔-库伦准则 有限单元法

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基于弹塑性分析的浅埋盾构隧道地表沉降控制 被引量：39

7

作者 刘纪峰 刘波 陶龙光 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第1期28-33,共6页

目的为更准确地预测浅埋盾构隧道引起的地表沉降,探求相应的沉降控制措施.方法基于均质半无限空间假定,将浅埋单孔盾构隧道二向非等压初始地应力场分解为均匀应力场和单向应力场,利用弹塑性力学的Lame公式和Kiersch公式及摩尔-库仑屈服... 目的为更准确地预测浅埋盾构隧道引起的地表沉降,探求相应的沉降控制措施.方法基于均质半无限空间假定,将浅埋单孔盾构隧道二向非等压初始地应力场分解为均匀应力场和单向应力场,利用弹塑性力学的Lame公式和Kiersch公式及摩尔-库仑屈服准则,定义了弹塑性解的位移边界条件.将控制地表沉降两大措施成功地应用于北京地铁十号线浅埋盾构隧道地表沉降预测及控制.结果得出适合浅埋隧道地表沉降预测的弹塑性计算式,对弹塑性计算式的分析显示,隧道围岩的弹性模量E和黏聚力c越大,地表沉降越小;泊松比μ、内摩擦角φ和膨胀角ψ越大,地表沉降也越大.提出通过减少围岩扰动和提高围岩性质两种控制盾构隧道地表沉降的方法.结论研究成果能较好地应用于浅埋盾构隧道的地表沉降预测及控制. 展开更多

关键词 弹塑性分析 浅埋盾构隧道 地表沉降 控制方法 摩尔-库伦屈服准则

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均布荷载下抛物线形FGM冻结壁弹塑性解 被引量：14

8

作者 胡向东 舒畅 佘思源 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期379-384,共6页

通过求解弹性状态下材料性质呈抛物线变化的FGM厚壁圆筒受均布荷载的解析解,并结合摩尔-库伦强度准则对冻结壁塑性状态下的应力分布进行了分析。将所得结果与均质冻结壁进行比较,总结出该类FGM冻结壁的受力特性。最后提出对冻结壁设计... 通过求解弹性状态下材料性质呈抛物线变化的FGM厚壁圆筒受均布荷载的解析解,并结合摩尔-库伦强度准则对冻结壁塑性状态下的应力分布进行了分析。将所得结果与均质冻结壁进行比较,总结出该类FGM冻结壁的受力特性。最后提出对冻结壁设计施工的建议。 展开更多

关键词 功能梯度材料(FGM) 冻结壁 抛物线 解析解 摩尔-库伦强度准则

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2016年10月20日射阳M_S4.4地震的震源机制与地震序列的时空分布特征 被引量：8

9

作者 李锋 李迎春 +2 位作者 李强 冯志生 王俊菲 《地震学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期659-668,共10页

基于江苏地区测震台网记录,采用CAP方法反演了2016年10月20日射阳M_S4.4地震的震源机制解和震源深度;利用HypoDD方法对射阳地震序列中M_L≥1.5地震进行了重新定位.结果显示:射阳M_S4.4地震的震源机制参数分别为节面Ⅰ:走向304°,倾... 基于江苏地区测震台网记录,采用CAP方法反演了2016年10月20日射阳M_S4.4地震的震源机制解和震源深度;利用HypoDD方法对射阳地震序列中M_L≥1.5地震进行了重新定位.结果显示:射阳M_S4.4地震的震源机制参数分别为节面Ⅰ:走向304°,倾角53°,滑动角0°;节面Ⅱ:走向214°,倾角90°,滑动角143°,震源深度约为14km.双差定位结果显示:此次射阳地震序列分布于洪泽—沟墩断裂与盐城—南洋岸断裂之间,在水平空间内,其震中分布的优势方向为NW60°,由SE向NW迁移;地震序列深度分布在6—23km范围内.根据所反演的震源机制参数和地震序列精定位结果,本文推测射阳M_S4.4地震的断层面解为震源机制解的节面Ⅰ,该地震可能是在区域背景应力场的作用下,沿NW向剪切破裂产生的左旋走滑地震事件. 展开更多

关键词 射阳MS4.4地震 震源机制 双差定位 库伦-摩尔破裂准则

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黄土抗剪强度定量影响其动残余变形过程的试验研究 被引量：2

10

作者 孙军杰 王兰民 +1 位作者 陈秀清 孙昱 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2014年第S1期936-940,共5页

受动应力加载复杂性和自身物性参量非确定性的制约,定量描述土体动残余变形过程的细节特征难度较大。以动应力加载效应的拟静力化处理为基础,考虑摩尔-库伦破坏准则,建立能够综合反映土体动力耐受特性的应力比。以黄土为例的试验分析结... 受动应力加载复杂性和自身物性参量非确定性的制约,定量描述土体动残余变形过程的细节特征难度较大。以动应力加载效应的拟静力化处理为基础,考虑摩尔-库伦破坏准则,建立能够综合反映土体动力耐受特性的应力比。以黄土为例的试验分析结果表明,动应力加载效应的处理方式能够有效简约土体动残余变形的复杂性;应力比与动残余应变之间的定量关系,可清晰反映黄土具有的起始动应力阶段、非线性动力变形阶段和孔隙压缩极限阶段的细节特征;基于抗剪强度的动残余变形分析,能够实现任意黄土动残余变形的综合对比。 展开更多

关键词 黄土 残余应变 动三轴试验 抗剪强度 摩尔-库伦破坏准则

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三轴加载条件下层理煤体的力学特性和破坏机制研究 被引量：2

11

作者 薛珂 王江涛 +2 位作者 张毓颖 赵耀江 李雨成 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期71-78,共8页

为了探究围压和层理角度对煤体力学特性、变形破坏特征的影响,对不同层理角度煤样开展不同围压下的三轴加载破坏试验,并利用摩尔-库伦准则对煤体的破坏机制进行研究。研究结果表明:煤样峰值偏应力随围压增大的平均增幅随α的增大呈“V... 为了探究围压和层理角度对煤体力学特性、变形破坏特征的影响,对不同层理角度煤样开展不同围压下的三轴加载破坏试验,并利用摩尔-库伦准则对煤体的破坏机制进行研究。研究结果表明:煤样峰值偏应力随围压增大的平均增幅随α的增大呈“V”型分布,0°煤样平均增幅最大为14.51%,45°煤样最小为6.72%;随着围压增大,0°和90°煤样的峰值应变不断增大,45°煤样的峰值应变逐渐减小;围压增大使得煤样由局部破坏向整体性破坏转变,破碎程度显著增加;利用摩尔-库伦准则对煤体的破坏机制进行分析发现:煤样的内摩擦角和黏聚力随层理角度增大先减小后增大;煤体在一定角度范围内沿结构面发生剪切破坏,超出这个范围产生复合破坏形式,逐渐趋向于完整岩石破坏。研究结果可为矿井围岩监测提供一定的参考和依据。 展开更多

关键词 围压 层理角度 力学特性 变形破坏特征 摩尔-库伦准则 破坏机制

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引潮力诱发冲击地压的机理研究

12

作者 郭高川 杨永康 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期534-541,共8页

通过对冲击地压发生的时间以及地域的统计分析发现,冲击地压发生的时间及地域与引潮力的变化有一定的相关性;为进一步探究此相关性,对引潮力诱发冲击地压的机理进行了研究。通过建立冲击地压发生的力学模型,采用库伦-摩尔准则分析法对... 通过对冲击地压发生的时间以及地域的统计分析发现,冲击地压发生的时间及地域与引潮力的变化有一定的相关性;为进一步探究此相关性,对引潮力诱发冲击地压的机理进行了研究。通过建立冲击地压发生的力学模型,采用库伦-摩尔准则分析法对引潮力诱发冲击地压的机理进行了研究,分别从5种情况对引潮力诱发冲击地压进行了分析,为冲击地压的预测与防治提供新的思路。 展开更多

关键词 引潮力 冲击地压 冲击地压力学模型 库伦-摩尔准则 力学平衡

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