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基于上限有限元的隧道围岩最短路径非等比强度折减分析
1
作者
路喆津
周华龙
+2 位作者
杨峰
黄鼎中
丁战恒
《中国安全生产科学技术》
北大核心
2025年第6期168-174,共7页
针对传统强度折减法中黏聚力与内摩擦角等比例折减的局限性,将强度折减最短路径理论与极限分析上限定理有效结合,构建基于MATLAB的高阶单元+间断线的上限有限元强度折减程序;结合马蹄形隧道围岩稳定性算例,揭示非等比例强度折减下,黏聚...
针对传统强度折减法中黏聚力与内摩擦角等比例折减的局限性,将强度折减最短路径理论与极限分析上限定理有效结合,构建基于MATLAB的高阶单元+间断线的上限有限元强度折减程序;结合马蹄形隧道围岩稳定性算例,揭示非等比例强度折减下,黏聚力c_(0)与内摩擦角ϕ_(0)折减比例及围岩破坏范围的演化规律。研究结果表明:所构建的强度折减上限解与极限分析软件OPTUM G2及既有文献结果吻合良好;折减路径长度平方值L^(2)与比例因子ξ=F_(c)/F_(ϕ)呈先降后升的3次函数关系,其极小值点对应围岩最不利失稳状态,印证最短路径强度折减理论的合理性;最短折减路径下,黏聚力折减幅度始终大于内摩擦角,但二者差异随隧道埋深增大而减小;隧道埋深增大导致拱脚处高耗散能区域更加集中,围岩综合安全系数下降5.64%~7.12%,局部失稳风险增加。研究结果可为隧道稳定性极限分析提供新思路。
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关键词
上限有限元
围岩稳定性
强度折减法
最短路径理论
破坏模式
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职称材料
尾矿库稳定性最短路径强度折减极限分析
2
作者
刘宏
解明亮
+2 位作者
杨鹰
赵炼恒
高益康
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第8期130-137,共8页
尾矿库堆积边坡稳定性研究手段常以有限元强度折减的方式实现,尾矿砂抗剪强度参数(c,φ)对于坝体稳定性的影响存在差异。为此,引入最短路径强度折减理论,开展东北某大型尾矿库稳定性实例分析。主要结论:1)以逼近尾矿砂实际容重的方式,利...
尾矿库堆积边坡稳定性研究手段常以有限元强度折减的方式实现,尾矿砂抗剪强度参数(c,φ)对于坝体稳定性的影响存在差异。为此,引入最短路径强度折减理论,开展东北某大型尾矿库稳定性实例分析。主要结论:1)以逼近尾矿砂实际容重的方式,利用Optum G2进行渗流条件下尾矿库最短路径强度折减稳定性极限分析,获得尾矿堆积边坡最小综合安全系数及潜在破坏面。2)非等比例强度折减过程中,随着折减比例增大,折减路径长度先减小后增大,说明最短折减路径求得的最小综合安全系数,对应于尾矿堆积边坡最不利极限状态;3)利用最短路径强度折减极限分析得到的尾矿库最小综合安全系数,稍小于瑞典条分法和简化Bishop法结果,但整体上吻合较好;4)随尾矿库堆积边坡的增高,最小综合安全系数持续降低,潜在尾矿坝滑动体范围增大,对应的滑动面向库内扩展。
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关键词
尾矿库稳定性
极限分析
强度折减法
最短路径理论
极限平衡法
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职称材料
超声层析成像技术在页岩天然缺陷定位中的应用
3
作者
梁冰
刘香江
+2 位作者
孙维吉
赵航
刘奇
《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2021年第1期1-6,共6页
针对页岩预制的天然缺陷,利用超声层析成像技术对其进行定位,从而实现缺陷的可视化.对页岩进行3个直径为10 mm的圆柱缺陷预制设计,使用超声检测仪对存在已知缺陷区的页岩进行超声波检测实验.实验结果表明:大部分的波速集中在3000~5000 m...
针对页岩预制的天然缺陷,利用超声层析成像技术对其进行定位,从而实现缺陷的可视化.对页岩进行3个直径为10 mm的圆柱缺陷预制设计,使用超声检测仪对存在已知缺陷区的页岩进行超声波检测实验.实验结果表明:大部分的波速集中在3000~5000 m/s,少数的波速在2000 m/s以内,而且这些点刚好是预制缺陷网络标号的区域.进一步通过计算分别得到3个缺陷的绝对有效面积比分别是0.165、0.221、0.198,从而更加有力地说明了实验结果的准确性.在大尺寸页岩无损检测方面,使用超声层析成像算法,根据所测波速参数以及图像可视化分析可准确定位出裂隙的位置及大小范围.
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关键词
缺陷定位
天然缺陷
超声层析成像
最短路径理论
联合迭代重建技术
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职称材料
题名
基于上限有限元的隧道围岩最短路径非等比强度折减分析
1
作者
路喆津
周华龙
杨峰
黄鼎中
丁战恒
机构
深圳市综合交通与市政工程设计研究总院有限公司
中南大学土木工程学院
出处
《中国安全生产科学技术》
北大核心
2025年第6期168-174,共7页
基金
湖南省杰出青年科学基金项目(2021JJ10063)。
文摘
针对传统强度折减法中黏聚力与内摩擦角等比例折减的局限性,将强度折减最短路径理论与极限分析上限定理有效结合,构建基于MATLAB的高阶单元+间断线的上限有限元强度折减程序;结合马蹄形隧道围岩稳定性算例,揭示非等比例强度折减下,黏聚力c_(0)与内摩擦角ϕ_(0)折减比例及围岩破坏范围的演化规律。研究结果表明:所构建的强度折减上限解与极限分析软件OPTUM G2及既有文献结果吻合良好;折减路径长度平方值L^(2)与比例因子ξ=F_(c)/F_(ϕ)呈先降后升的3次函数关系,其极小值点对应围岩最不利失稳状态,印证最短路径强度折减理论的合理性;最短折减路径下,黏聚力折减幅度始终大于内摩擦角,但二者差异随隧道埋深增大而减小;隧道埋深增大导致拱脚处高耗散能区域更加集中,围岩综合安全系数下降5.64%~7.12%,局部失稳风险增加。研究结果可为隧道稳定性极限分析提供新思路。
关键词
上限有限元
围岩稳定性
强度折减法
最短路径理论
破坏模式
Keywords
upper bound finite element
surrounding rock stability
strength reduction method
shortest path theory
failure mechanism
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
X947 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
尾矿库稳定性最短路径强度折减极限分析
2
作者
刘宏
解明亮
杨鹰
赵炼恒
高益康
机构
伊春鹿鸣矿业有限公司
中南大学土木工程学院
出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第8期130-137,共8页
基金
湖南省杰出青年基金项目(2021JJ10063)
伊春鹿鸣矿业有限公司科技项目(LM(2022)-F-045)。
文摘
尾矿库堆积边坡稳定性研究手段常以有限元强度折减的方式实现,尾矿砂抗剪强度参数(c,φ)对于坝体稳定性的影响存在差异。为此,引入最短路径强度折减理论,开展东北某大型尾矿库稳定性实例分析。主要结论:1)以逼近尾矿砂实际容重的方式,利用Optum G2进行渗流条件下尾矿库最短路径强度折减稳定性极限分析,获得尾矿堆积边坡最小综合安全系数及潜在破坏面。2)非等比例强度折减过程中,随着折减比例增大,折减路径长度先减小后增大,说明最短折减路径求得的最小综合安全系数,对应于尾矿堆积边坡最不利极限状态;3)利用最短路径强度折减极限分析得到的尾矿库最小综合安全系数,稍小于瑞典条分法和简化Bishop法结果,但整体上吻合较好;4)随尾矿库堆积边坡的增高,最小综合安全系数持续降低,潜在尾矿坝滑动体范围增大,对应的滑动面向库内扩展。
关键词
尾矿库稳定性
极限分析
强度折减法
最短路径理论
极限平衡法
Keywords
tailings damstability
limit analysis
strength reduction method
shortest path theory
limit equilibrium method
分类号
TD926.4 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
超声层析成像技术在页岩天然缺陷定位中的应用
3
作者
梁冰
刘香江
孙维吉
赵航
刘奇
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
2021年第1期1-6,共6页
基金
国家油气重大科技专项(2017ZX05037001-004)
文摘
针对页岩预制的天然缺陷,利用超声层析成像技术对其进行定位,从而实现缺陷的可视化.对页岩进行3个直径为10 mm的圆柱缺陷预制设计,使用超声检测仪对存在已知缺陷区的页岩进行超声波检测实验.实验结果表明:大部分的波速集中在3000~5000 m/s,少数的波速在2000 m/s以内,而且这些点刚好是预制缺陷网络标号的区域.进一步通过计算分别得到3个缺陷的绝对有效面积比分别是0.165、0.221、0.198,从而更加有力地说明了实验结果的准确性.在大尺寸页岩无损检测方面,使用超声层析成像算法,根据所测波速参数以及图像可视化分析可准确定位出裂隙的位置及大小范围.
关键词
缺陷定位
天然缺陷
超声层析成像
最短路径理论
联合迭代重建技术
Keywords
defect localization
natural defect
ultrasonic tomography
shortest path theory
joint iterative reconstruction technique
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TE357.1 [石油与天然气工程—油气田开发工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于上限有限元的隧道围岩最短路径非等比强度折减分析
路喆津
周华龙
杨峰
黄鼎中
丁战恒
《中国安全生产科学技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
尾矿库稳定性最短路径强度折减极限分析
刘宏
解明亮
杨鹰
赵炼恒
高益康
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
超声层析成像技术在页岩天然缺陷定位中的应用
梁冰
刘香江
孙维吉
赵航
刘奇
《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2021
0
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职称材料
已选择
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条
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参考文献
引证文献
统计分析
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