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基于三轴不排水有效应力路径的结构性剑桥模型的修正研究
1
作者 加瑞 李逸群 +1 位作者 雷华阳 姜宇轩 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期115-124,共10页
室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型... 室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型进行了两点改进:(1)对附加孔隙比Δe的计算公式进行了修正,可以准确模拟结构性黏土超过临界状态线后的有效应力路径;(2)考虑了屈服面内的塑性即亚屈服特性,可以较好地模拟屈服面内的有效应力路径然后,利用修正结构性剑桥(MSCC)模型对结构性黏土的侧限压缩试验、三轴固结不排水和三轴固结排水试验进行了模拟计算,并与试验结果和SCC模型的计算结果进行了对比分析,结果表明MSCC模型可以更好地模拟结构性黏土的三轴不排水有效应力路径以及侧限压缩和三轴固结排水试验的应力应变曲线。最后,对MSCC模型中的参数β(屈服面内塑性变形参数)、p'_(yi)(初始结构屈服应力)、Δe_(i)(初始附加孔隙比)、b(结构破损速率)、γ(剪切引起结构破损的参数)和ω(反映结构性对塑性流动准则的影响)进行了参数敏感性分析,结果表明参数β影响结构性黏土屈服面内的有效应力路径,参数p'_(yi)影响峰值强度,参数Δe_(i)影响残余强度,参数b和γ影响峰值后的强度衰减速率,参数ω影响强度开始衰减时的偏应变大小。 展开更多
关键词 结构性黏土 结构性剑桥模型 有效应力路径 亚屈服 附加孔隙比
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基于有效应力正负分解的木材三维弹塑性损伤模型
2
作者 王明谦 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期25-32,共8页
准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根... 准确描述木材的损伤演化过程对于木结构的制造、施工和后期维护具有重要意义。为合理反映木材不同方向损伤的相互影响,根据热力学第二定律建立了的双标量弹塑性损伤模型。采用Hill屈服准则和Voce模型更新木材的有效应力和塑性应变。根据有效应力正负分解和损伤能释放率识别受拉和受压不同的损伤起始点。通过2种标量形式的损伤变量分别追踪木材受拉和受压损伤演化过程。通过编写用户自定义子程序UMAT将本构模型嵌入商业有限元软件ABAQUS。根据已有木材单轴和双轴受力试验结果对本构模型进行验证。计算结果表明,弹塑性损伤本构模型能够准确表征木材的非线性受力行为。基于有效应力正负分解和能量释放率的损伤识别方法能够合理表征木材在双轴受拉和双轴受压状态下的强度包络线。 展开更多
关键词 木材 弹塑性损伤模型 有效应力正负分解 热力学
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基于有效缺口应力法的设备安装支架疲劳评估
3
作者 徐志鹏 郭森 廖平 《内燃机与配件》 2025年第4期19-21,共3页
基于有效缺口应力法,对设备安装支架进行疲劳评估,分析单面角焊和双面角焊两种接头形式的应力分布状态,对比其疲劳性能。首先,基于IIW标准中有效缺口应力法对焊缝有限元建模的要求,完成建模;其次,根据TB/T 3550.1-2019标准确定疲劳载荷... 基于有效缺口应力法,对设备安装支架进行疲劳评估,分析单面角焊和双面角焊两种接头形式的应力分布状态,对比其疲劳性能。首先,基于IIW标准中有效缺口应力法对焊缝有限元建模的要求,完成建模;其次,根据TB/T 3550.1-2019标准确定疲劳载荷工况,进行有限元计算;最后,采用有效缺口应力法对两种接头形式焊缝的焊趾与焊根进行了疲劳评估。结果表明:焊缝采用单面角焊和双面角焊两种接头形式均能满足标准对疲劳强度的要求;焊缝熔深为0时,焊根处的有效缺口应力大于焊趾处,焊缝的失效形式为焊根失效;双面角焊焊缝焊根处的累积损伤远远小于单面角焊焊缝焊根处的累积损伤,双面角焊焊缝的应力分布状态优于单面角焊接头的焊缝。 展开更多
关键词 有效缺口应力法 单面角焊 双面角焊 焊趾 焊根
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非饱和土的有效应力探讨
4
作者 缪林昌 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1115-1121,共7页
由于非饱和土强度季节性变化,缺失统一的非饱和土有效应力公式而无法准确预警预防,导致非饱和土堆土、边坡出现滑坡、塌陷等诸多问题,基于Terzaghi的有效应力理论和土力学三相介质原理,推导得到非饱和土土颗粒之间的相互作用力,建立了... 由于非饱和土强度季节性变化,缺失统一的非饱和土有效应力公式而无法准确预警预防,导致非饱和土堆土、边坡出现滑坡、塌陷等诸多问题,基于Terzaghi的有效应力理论和土力学三相介质原理,推导得到非饱和土土颗粒之间的相互作用力,建立了非饱和土的有效应力公式.在此基础上,分别考虑应变功与能量守恒原理、非饱和土气水运移和受力平衡等不同情形,进一步论证了该非饱和土有效应力公式的科学性,同时利用不同的非饱和土剪切强度试验数据对这一有效应力公式进行计算验证,证明了其正确性和有效性.研究结果表明,所建立的非饱和土有效应力公式可适用于饱和土和非饱和土,并便于相关工程的设计和灾变防治应用. 展开更多
关键词 非饱和土 有效应力 变形功 气水运移 剪切强度
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有效应力恢复条件下水力压裂后煤层气分区渗流特征 被引量：1
5
作者 张村 刘晨熙 +3 位作者 王永乐 徐伍艳 赵毅鑫 宋子玉 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期152-163,共12页
目前煤层气单井主要通过水力压裂技术来提高产量,但水力压裂技术会导致煤层裂缝出现分区现象,在有效应力作用下不同裂缝分区的渗流特征将直接影响煤层气抽采效果。为了更好地研究有效应力对不同裂缝分区渗流特征的影响,以沁水盆地煤样为... 目前煤层气单井主要通过水力压裂技术来提高产量,但水力压裂技术会导致煤层裂缝出现分区现象,在有效应力作用下不同裂缝分区的渗流特征将直接影响煤层气抽采效果。为了更好地研究有效应力对不同裂缝分区渗流特征的影响,以沁水盆地煤样为例,设计了完整煤样、微裂缝煤样和贯穿裂缝煤样的串、并联多腔体试验方法,分析了水力压裂后煤层气的横向沿区渗流和纵向跨区渗流,构建了有效应力影响下的不同损伤煤岩体串、并联渗透率模型,分析了有效应力恢复过程中水力压裂不同致裂分区的渗流特征,并预测了不同致裂深度和扰动范围下的煤层总体渗透性。研究结果表明:(1)随着有效应力的恢复,串、并联试验的总流量均呈现负指数形式的衰退;(2)在并联试验中,穿过完整煤样的流量占比极少,随着有效应力的恢复,穿过微裂缝煤样的流量占比逐渐增加,而贯穿裂缝煤样的流量逐渐减小,并逐渐趋于相等;(3)纵向渗流总渗透率小于横向渗流,纵向渗流总渗透性的变化受完整煤样的渗透性影响较大,而横向渗流总渗透性取决于贯穿裂缝煤样渗透性;(4)基于横纵向渗透率的大小,可以将煤层气产期曲线划分为单峰型与双峰型。结论认为,提高水力裂缝深度与射孔孔眼周围裂缝宽度有利于提高煤层气的抽采量,该认识可以为煤层气水力压裂参数设计提供参考,有助于推动煤层气的效益开发。 展开更多
关键词 煤层气 水力压裂 渗透率 损伤分区 有效应力 裂缝压缩性 产能影响因素 沁水盆地
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不同有效应力下泥岩盖层二氧化碳突破压力演化特征的试验研究
6
作者 陈博文 李琦 +4 位作者 谭永胜 余涛 高文彬 李霞颖 申筛成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3681-3693,共13页
针对不同有效应力下泥岩盖层二氧化碳(CO_(2))突破压力演化机制不清的问题,以中国渤海湾盆地粉砂质泥岩盖层为研究对象,开展了不同有效应力下突破压力和渗透率试验,研究了泥岩盖层CO_(2)突破压力演化过程,讨论了孔隙水膜对突破压力的影... 针对不同有效应力下泥岩盖层二氧化碳(CO_(2))突破压力演化机制不清的问题,以中国渤海湾盆地粉砂质泥岩盖层为研究对象,开展了不同有效应力下突破压力和渗透率试验,研究了泥岩盖层CO_(2)突破压力演化过程,讨论了孔隙水膜对突破压力的影响机制。研究结果表明:CO_(2)注入时,盖层有效应力由27 MPa减小至7 MPa,盖层渗透率由从1.46×10^(-6)μm^(2)增加至1.81×10^(-6)μm^(2)。当有效应力为5.2 MPa时,盖层突破压力的最小值为3 MPa,其值高于盖层最小封闭界限值2 MPa,表明盖层具有CO_(2)有效封闭能力。孔隙水膜的分离压力和分布特征是影响突破压力的主要因素,CO_(2)运移阻力随水膜分离压力增加而增大,导致CO_(2)突破压力大。渤海湾盆地泥岩小孔径范围为0.1~2.5 nm,对应的水膜分离压力为5.2~50 MPa,水膜对CO_(2)运移的束缚能力较强。 展开更多
关键词 CO_(2)地质封存 粉砂质泥岩 有效应力 突破压力 水膜分离压力 盖层密闭性
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反压诱导有效应力增生模式与土体强度关联机制研究
7
作者 李永强 许言 +2 位作者 陈波 熊健辉 卢玢宇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2338-2350,共13页
反压施加是提高土体饱和度的常用有效方法,但易引起土体强度参数表观偏离。采用标准球形玻璃珠砂,开展基准固结不排水(consolidated undrain,CU),固结排水(consolidated drained,CD)及干样试验,对偏应力与孔压(或体积应变)数据进行实时... 反压施加是提高土体饱和度的常用有效方法,但易引起土体强度参数表观偏离。采用标准球形玻璃珠砂,开展基准固结不排水(consolidated undrain,CU),固结排水(consolidated drained,CD)及干样试验,对偏应力与孔压(或体积应变)数据进行实时精准测记与对比分析,借助p′-q应力路径图,显著呈现并定量分析了反压施加对土体力学特性的影响规律,初步厘清了反压施加对土体强度的影响机制。反压设置对CU试验结果影响显著,孔压发展形态控制着偏应力发展的形态,最终影响强度参数的确定,但应力路径始终约束在修正类剑桥模型的框架范围内。孔压发展模式和速率主要受限于反压设置大小及试样相对密实度,反压越大,孔压潜在变化幅度越大,进而导致偏应力变化区间增大;相对密实度越大,孔压发展速率越大,偏应力增速渐大。初始状态相同时,CU试验孔压发展与CD试验体积应变发展趋势高度一致,展示了试样体积应变势在不同边界条件下的共同本质。初步给出了临界状态时CU残余强度定量预测公式,根据相对密实度及反压值可初步定量评定残余孔压值,进而可确定CU残余强度。 展开更多
关键词 反压 偏应力 固结不排水(consolidated undrain CU)强度 有效应力路径 球形玻璃砂
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煤储层等效有效应力系数变化规律实验研究
8
作者 杜志刚 黄强 +2 位作者 严少洋 张晓晨 严超 《矿产勘查》 2024年第6期1041-1048,共8页
煤储层进入饱和气体单相流后,储层有效应力系数的变化规律是正确评估储层渗透性的关键。本文采集不同变质程度的煤岩样品,对不同外界荷载和孔隙压力条件下煤储层的等效有效应力系数进行了研究,结果表明:在孔隙压力一定的条件下,外界荷... 煤储层进入饱和气体单相流后,储层有效应力系数的变化规律是正确评估储层渗透性的关键。本文采集不同变质程度的煤岩样品,对不同外界荷载和孔隙压力条件下煤储层的等效有效应力系数进行了研究,结果表明:在孔隙压力一定的条件下,外界荷载对煤储层等效有效应力系数具有负效应,随外界荷载加载,煤储层等效有效应力系数减小,且外界荷载越大负作用越强;在外界荷载一定条件下,随孔隙压力增加,煤储层等效有效应力系数增大,孔隙压力对煤储层等效有效应力系数具有正效应;相对于中阶煤和高阶煤储层,低阶煤储层由于孔隙类型多样,孔隙尺度大,储层的等效有效应力系数在外界荷载和孔隙压力耦合作用下影响程度相对较小。由于煤储层等效有效应力系数在不同外界荷载和孔隙压力下差异较大,煤储层进入饱和气体单相流后,在不考虑解吸收缩效应条件下,煤储层的有效应力变化并非等同于储层孔隙压力的变化,而与煤阶类型、地应力高低和孔隙压力大小密切相关,原位高地应力条件下,由于煤储层的等效有效应力系数较小,随孔隙压力降低,煤储层有效应力变化相对微弱。 展开更多
关键词 煤层气 储层 有效应力系数 变化规律
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基于有效应力影响的岩石物理建模研究 被引量：1
9
作者 王腾飞 《石化技术》 CAS 2024年第4期213-215,共3页
研究工区W区块位于四川盆地南部,目标储层埋藏较深,普遍大于3500m,自北向南深度逐渐增加,地层压力系数较高。从有效应力与孔隙纵横比的关系出发,结合测井资料、实验数据等进行岩石物理建模,最后通过建立的岩石物理模型进行速度预测,预... 研究工区W区块位于四川盆地南部,目标储层埋藏较深,普遍大于3500m,自北向南深度逐渐增加,地层压力系数较高。从有效应力与孔隙纵横比的关系出发,结合测井资料、实验数据等进行岩石物理建模,最后通过建立的岩石物理模型进行速度预测,预测结果与实际测井资料吻合较好,验证了模型的有效性和准确性。 展开更多
关键词 地层压力 有效应力 岩石物理建模 速度预测
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比奥固结理论下基于有效应力法的尾矿库稳定性分析
10
作者 吴焕新 张峰 《工程建设》 2024年第5期16-21,共6页
抗滑稳定计算是尾矿库安全评价的重要内容。由于无法有效估算因尾矿库上升而引起的超静孔隙水压力,目前常采用总应力法进行稳定性分析。然而,尾矿库的整个生命周期内,均可能存在超静孔隙压力,且该部分超静孔隙压力的影响不可忽视。以某... 抗滑稳定计算是尾矿库安全评价的重要内容。由于无法有效估算因尾矿库上升而引起的超静孔隙水压力,目前常采用总应力法进行稳定性分析。然而,尾矿库的整个生命周期内,均可能存在超静孔隙压力,且该部分超静孔隙压力的影响不可忽视。以某平地型尾矿库为例,基于比奥固结理论,采用有限单元法定性分析尾矿库断面堆坝期和退役期超静孔隙压力的产生和消散,并以此进行有效应力法的稳定性计算。结果表明:1)超静孔隙压力在堆坝末期达到最大,约为130 kPa,全部消散需要约28 a;2)在堆坝末期,利用有效应力法计算的抗滑稳定安全系数为1.486,随着坝体有效应力的增长,超静孔压全部消散后的安全系数达到1.648,增长幅度约为11%;3)采用有效应力法可以较为细致地考虑尾矿库上升过程中超静孔隙水压力对坝体稳定性的影响,且结果更为科学可靠。 展开更多
关键词 尾矿固结 超静孔隙水压力 有效应力法 稳定性分析
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有效应力下连续级配煤体的渗透特性试验
11
作者 张磊 杨世华 +3 位作者 武晋宇 刘荣涛 潘红宇 张天军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3872-3883,共12页
瓦斯抽采钻孔孔周煤体的应力变化是影响其渗透特性的重要因素之一。为研究瓦斯抽采孔周不同破碎程度的煤体渗透特性,采用连续级配法制备不同粒径区间的煤颗粒组合试样,开展不同Talbol幂指数n的三轴渗透试验,分析有效应力对破碎煤样孔隙... 瓦斯抽采钻孔孔周煤体的应力变化是影响其渗透特性的重要因素之一。为研究瓦斯抽采孔周不同破碎程度的煤体渗透特性,采用连续级配法制备不同粒径区间的煤颗粒组合试样,开展不同Talbol幂指数n的三轴渗透试验,分析有效应力对破碎煤样孔隙结构和渗透特性的影响。结果表明:在加载过程中,轴向应力通过改变破碎煤体孔隙率从而影响渗透率,其随轴向应力升高呈幂指数降低。加载初期,轴向应力升高使得煤样体积压缩,其内部空隙闭合,引起孔隙率减小及渗透作用减弱,导致渗透率降低。当轴向应力加载到孔隙率趋于0.1时,煤样内部密实使得渗透率趋于稳定;破碎煤体Talbol幂指数n从0.1到1.0增大的过程中,渗透率k呈现出缓慢、线性、指数3个增长阶段,分别受低级粒径、粒径比例、高级粒径的影响。渗流速度受Talbol幂指数、压力梯度、围压和轴向应力的共同影响,但压力梯度的作用更为显著,表现出Talbol幂指数和压力梯度越大,围压和轴向应力越小,渗流速度越大,存在渗流速度的Talbol幂指数促进效应和渗流速度的轴向应力及围压抑制效应;有效应力能较好地表征渗流速度的轴向应力及围压抑制效应,不同Talbol幂指数的破碎煤体渗透率随着有效应力的增大总体上呈指数衰减,但Talbol幂指数增大对渗透率的促进作用逐步减弱,而有效应力对渗透率的抑制作用和幅值效应逐渐强化。有效应力与渗透率的关系方程参数变化存在与渗透率曲线对应的3个阶段。随着Talbol幂指数n增大,关系方程参数a逐渐减小,有效应力的抑制作用增强;而b逐渐增大,幅值效应逐渐强化。 展开更多
关键词 连续级配 渗透特性 有效应力 渗透率 轴向应力
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城市桥梁建设中的锚下有效预应力检测技术 被引量：1
12
作者 张彪 王海波 《北方建筑》 2024年第4期111-115,共5页
本文以海口长天路南延线二标桥梁预应力施工项目为例,介绍了城市桥梁锚下有效预应力检测技术。该技术主要通过在锚下安装传感器,实时监测预应力筋的受力情况,及时发现并解决潜在的安全隐患,避免因预应力筋应力控制不当导致桥梁结构的破... 本文以海口长天路南延线二标桥梁预应力施工项目为例,介绍了城市桥梁锚下有效预应力检测技术。该技术主要通过在锚下安装传感器,实时监测预应力筋的受力情况,及时发现并解决潜在的安全隐患,避免因预应力筋应力控制不当导致桥梁结构的破坏,确保城市桥梁建设的质量和安全性。结论表明:通过锚下有效预应力检测技术,对比设计、实际数据,为预应力的检测提供了数据支持,有利于桥梁的维护和修复,从而降低维护成本。 展开更多
关键词 桥梁建设 锚下有效预应力 预应力损失 锚具变形
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水位降落期总应力法与有效应力法对比分析
13
作者 谭海苗 刘俊 王强 《水利技术监督》 2024年第8期178-180,199,共4页
水位降落期稳定计算方法有总应力法和有效应力法,二者在使用上各有优势。文章在分析抗剪强度公式的基础上,指出使用有效应力原理更为科学可靠,但需要获得降落期的超静孔隙水压力。对某土石坝断面进行了详细的稳定分析,其中超静孔隙水压... 水位降落期稳定计算方法有总应力法和有效应力法,二者在使用上各有优势。文章在分析抗剪强度公式的基础上,指出使用有效应力原理更为科学可靠,但需要获得降落期的超静孔隙水压力。对某土石坝断面进行了详细的稳定分析,其中超静孔隙水压力来自比奥固结分析。结果显示,有效应力法能更科学的反应降落期迎水坡的实际情况,并指出在降落时间较短的情况下,总应力法得出的结果可能偏危险。实践也显示比奥固结分析能较好地分析降落期超静孔压。 展开更多
关键词 水位降落期 超静孔隙压力 总应力法 有效应力法 Autobank
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磁弹法在连续刚构桥有效预应力检测中的应用
14
作者 周明宇 《交通世界》 2024年第17期171-173,共3页
为明确磁弹法无损检测技术应用于大跨度混凝土连续刚构桥预应力损失检测中的可行性和施测要点,以某新建桥梁为例,首先对预应力检测仪器的安装进行分析,并对有效预应力检测和管道摩阻损失检测结果进行比较;然后,展开有效预应力损失的有... 为明确磁弹法无损检测技术应用于大跨度混凝土连续刚构桥预应力损失检测中的可行性和施测要点,以某新建桥梁为例,首先对预应力检测仪器的安装进行分析,并对有效预应力检测和管道摩阻损失检测结果进行比较;然后,展开有效预应力损失的有限元模拟分析,将模拟结果和检测结果进行对比分析。结果表明,磁弹法无损检测结果准确可靠,此类无损检测技术可在大跨度预应力混凝土连续刚构桥预应力损失检测中推广应用。 展开更多
关键词 连续刚构桥 有效预应力 磁弹法
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基于反拉法的预制混凝土小箱梁锚下有效预应力损失影响因素研究
15
作者 苏鹏 李恒 阳浩 《市政技术》 2024年第4期198-202,共5页
预制梁锚下有效预应力是反映结构工作状态的重要指标,准确识别梁体锚下有效预应力的大小可提高桥梁结构的安全性和使用性,但由于施工工艺、材料性能、环境等多因素的影响,导致预制梁锚下有效预应力在注浆之前就产生了一定程度的损失。... 预制梁锚下有效预应力是反映结构工作状态的重要指标,准确识别梁体锚下有效预应力的大小可提高桥梁结构的安全性和使用性,但由于施工工艺、材料性能、环境等多因素的影响,导致预制梁锚下有效预应力在注浆之前就产生了一定程度的损失。为探索锚下有效预应力损失超量效应,以广东省肇庆市新桥大桥新建预制混凝土小箱梁为例,基于反拉法分析了梁体起拱度、分批张拉和时间效应对预制混凝土小箱梁锚下有效预应力的影响规律,针对各影响因素提出了相应的改善措施,尽可能保证了张拉后预制混凝土小箱梁锚下预应力的有效性,为施工张拉后锚下有效预应力损失的控制措施提供了指导与借鉴。 展开更多
关键词 预制混凝土小箱梁 锚下有效预应力损失 反拉法 影响因素
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考虑夹片影响的反拉法锚下有效预应力检测技术研究
16
作者 宁怡豪 《西部交通科技》 2024年第10期1-3,94,共4页
为获取反拉法检测时真实准确的锚下有效预应力值,文章从反拉法检测原理出发,对工程应用中反拉法检测的典型张拉力-伸长量曲线进行分析,揭示了夹片咬合力及夹片滑动摩擦力产生的原因和对检测结果的影响,提出了考虑夹片影响的锚下有效预... 为获取反拉法检测时真实准确的锚下有效预应力值,文章从反拉法检测原理出发,对工程应用中反拉法检测的典型张拉力-伸长量曲线进行分析,揭示了夹片咬合力及夹片滑动摩擦力产生的原因和对检测结果的影响,提出了考虑夹片影响的锚下有效预应力检测与判别方法,为获得真实准确的锚下有效预应力值提供理论支撑。 展开更多
关键词 反拉法 锚下有效预应力 夹片咬合力 夹片滑动摩擦力 检测技术
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加卸载条件下原煤渗透率与有效应力的规律 被引量：60
17
作者 尹光志 李文璞 +3 位作者 李铭辉 李星 邓博知 蒋长宝 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1497-1503,共7页
为研究采动过程中有效应力的变化对渗透率的动态演化的影响,基于自行研制的"含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置",进行了单调加载和不同初始应力状态加卸载条件下原煤渗流特性的试验研究。考虑瓦斯力学作用和瓦斯吸附作... 为研究采动过程中有效应力的变化对渗透率的动态演化的影响,基于自行研制的"含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流实验装置",进行了单调加载和不同初始应力状态加卸载条件下原煤渗流特性的试验研究。考虑瓦斯力学作用和瓦斯吸附作用两个方面对有效应力系数的影响,得到了加卸载条件下原煤的有效应力计算公式及渗透率与有效应力关系的公式,根据初始孔隙率、吸附常数等试验数据和不同条件下渗流试验数据对建立的渗透率与有效应力表达式进行验证。研究结果表明,理论计算值和试验结果吻合度比较高,单调加载与加卸载条件下原煤的渗透率随着有效应力的增加呈负指数关系下降。 展开更多
关键词 渗透率 加卸载 有效应力 原煤
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考虑有效应力和煤基质收缩效应的渗透率模型 被引量：47
18
作者 周军平 鲜学福 +2 位作者 姜永东 李晓红 姜德义 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期4-8,共5页
针对煤层气的生产过程中所存在的两个相反的效应:(1)储层压力下降,有效应力增加,煤层裂隙压缩闭合,渗透率降低;(2)煤层气解吸,煤基质收缩,煤层气流动路径张开,渗透率升高;建立了包含煤基质收缩效应的煤层孔隙度和渗透率理论模型,模型与... 针对煤层气的生产过程中所存在的两个相反的效应:(1)储层压力下降,有效应力增加,煤层裂隙压缩闭合,渗透率降低;(2)煤层气解吸,煤基质收缩,煤层气流动路径张开,渗透率升高;建立了包含煤基质收缩效应的煤层孔隙度和渗透率理论模型,模型与已有的一些研究结果反映的规律一致。根据模型得出在体积应力恒定条件下,渗透率随孔隙压力变化存在一临界压力,孔隙压力小于临界压力时,渗透系数随孔隙压力的增加而减少,孔隙压力大于临界压力时,渗透系数随孔隙压力的增加而增大,给出了该临界压力的计算式。对不同情形下渗透率对孔隙压力的变化响应进行了讨论,结果表明,临界压力的存在与否与影响渗透率的多种因素有关,应对影响煤层渗透性的众多因素进行动态耦合研究。 展开更多
关键词 煤层气 有效应力 煤基质收缩 渗透率 模型
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论有效应力原理与有效应力 被引量：23
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作者 杜修力 张佩 +1 位作者 许成顺 路德春 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期486-494,共9页
有效应力原理是土力学区别于一般固体力学的基础,是土力学的核心基石。Terzaghi有效应力原理从提出至今就一直饱受争议,特别是有关Terzaghi有效应力的近似性问题是争议的焦点。从有效应力原理的任务出发,阐明有效应力原理的内涵是土体... 有效应力原理是土力学区别于一般固体力学的基础,是土力学的核心基石。Terzaghi有效应力原理从提出至今就一直饱受争议,特别是有关Terzaghi有效应力的近似性问题是争议的焦点。从有效应力原理的任务出发,阐明有效应力原理的内涵是土体可量测荷载效应—外荷载间的一般规律。指出有效应力的作用是联接土体强度、变形等可量测荷载效应与外荷载间的纽带,定义对土体强度特性和变形行为等可量测荷载效应产生直接影响的土体应力为有效应力,因此,有效应力不是唯一的,它们是土体中真实存在应力的名义表述,可以依据应力平衡原理和流体压力与土颗粒间的相互作用关系给出,不同的有效应力定义就对应不同的有效应力计算公式,从而解释了Terzaghi有效应力原理近似性的原因。提出了强度相关有效应力和变形相关有效应力（Terzaghi有效应力）的概念,严格推导了他们的计算表达式,阐述了强度相关有效应力与土体剪切强度、变形相关有效应力与土体变形的一般关系。进一步,基于莫尔库仑强度准则,推导了土体抗剪强度与Terzaghi有效应力和孔压的关系。 展开更多
关键词 有效应力原理 有效应力 强度相关有效应力 变形相关有效应力 Terzaghi有效应力
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含瓦斯煤孔隙率和有效应力影响因素试验研究 被引量：31
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作者 陶云奇 许江 +1 位作者 彭守建 袁梅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期3417-3422,共6页
以孔隙率基本定义和力学平衡原理为出发点,充分考虑由煤层瓦斯的吸附膨胀和解吸收缩、温度效应的热胀冷缩和煤体骨架受孔隙瓦斯压力的压缩共同引起的本体变形,建立了在压缩条件下(扩容前)的含瓦斯煤孔隙率动态演化模型和以吸附热力学参... 以孔隙率基本定义和力学平衡原理为出发点,充分考虑由煤层瓦斯的吸附膨胀和解吸收缩、温度效应的热胀冷缩和煤体骨架受孔隙瓦斯压力的压缩共同引起的本体变形,建立了在压缩条件下(扩容前)的含瓦斯煤孔隙率动态演化模型和以吸附热力学参数及瓦斯压力表达的有效应力方程,并分别根据现场实测孔隙率数据和含瓦斯煤三轴应力试验数据,对所建立的理论模型进行了验证。结果表明,理论计算值与实测资料和试验结论一致性较好,理论模型拟合精度较好,误差不大,所得结论对煤层气开采和矿井瓦斯灾害防治具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 采矿工程 孔隙率 有效应力 温度 瓦斯压力
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