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裂隙岩体三维柔度张量的数值试验方法
被引量:
1
1
作者
向前
何吉
+1 位作者
陈胜宏
吴锦亮
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期3625-3632,共8页
在裂隙岩体二维柔度张量数值试验的基础上,建立了裂隙岩体三维柔度张量及其表征单元体积(REV)尺度研究的简化数值试验方法。首先根据岩体裂隙的统计参数及分布规律,运用蒙特卡罗方法在研究域内获得与实际岩体裂隙同分布的三维随机裂隙网...
在裂隙岩体二维柔度张量数值试验的基础上,建立了裂隙岩体三维柔度张量及其表征单元体积(REV)尺度研究的简化数值试验方法。首先根据岩体裂隙的统计参数及分布规律,运用蒙特卡罗方法在研究域内获得与实际岩体裂隙同分布的三维随机裂隙网络,提取位于不同方位的岩体试件,运用二维柔度张量的数值试验方法求出各个平面方向上的二维柔度张量,然后根据二维与三维柔度张量的拓扑关系,用数学方法求解裂隙岩体的三维柔度张量。对于含3组正交全贯通裂隙的岩体,通过数值试验获得的柔度张量与理论解相比,其主对角线上各参数的误差在5%以内,表明该数值试验方法较为可靠。最后将此方法运用到小湾水电站工程中,确定左岸坝区裂隙岩体的应力REV为11 m×11 m×11 m,并获得该区域裂隙岩体的三维柔度张量。
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关键词
三维
柔度张量
应力表征单元体积
随机裂隙网络
蒙特卡罗方法
复合单元法
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职称材料
渗透压力对裂隙岩体损伤破坏的研究
被引量:
13
2
作者
郑少河
姚海林
葛修润
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期687-690,共4页
基于Betti能量互易定理推导了含水裂隙岩体初始损伤柔度张量和损伤演化方程,建立了考虑渗透压力的裂隙岩体脆弹性断裂损伤本构模型。并提出采用渗透压力附加柔度张量的概念来定义渗透压力对岩体力学特性的影响。工程算例结果表明:当岩...
基于Betti能量互易定理推导了含水裂隙岩体初始损伤柔度张量和损伤演化方程,建立了考虑渗透压力的裂隙岩体脆弹性断裂损伤本构模型。并提出采用渗透压力附加柔度张量的概念来定义渗透压力对岩体力学特性的影响。工程算例结果表明:当岩体中有地下水活动时,考虑渗透压力对损伤区的影响是十分必要的。
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关键词
裂隙岩体
渗透压力
损伤演化
附加
柔度张量
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职称材料
渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究
被引量:
4
3
作者
王刚
李术才
王明斌
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第9期2843-2849,共7页
岩体中裂隙水的存在加剧了岩体结构围岩损伤;锚杆作为岩体工程的重要支护手段,被广泛应用于岩体加固工程中。结合无损伤材料的柔度张量的概念,用裂隙附加柔度张量来表示裂隙对岩体的损伤影响;引入渗透压力附加柔度张量的概念来定义渗透...
岩体中裂隙水的存在加剧了岩体结构围岩损伤;锚杆作为岩体工程的重要支护手段,被广泛应用于岩体加固工程中。结合无损伤材料的柔度张量的概念,用裂隙附加柔度张量来表示裂隙对岩体的损伤影响;引入渗透压力附加柔度张量的概念来定义渗透压力对裂隙岩体强度的损伤影响;利用附加刚度来反映锚杆对裂隙岩体的加固作用,附加刚度求逆即得柔度张量。对渗透压力作用下锚固裂隙岩体渗流场与损伤场相互作用及耦合机制进行了深入研究;基于能量互易定理,自洽理论等,分别在压剪和拉剪应力状态下推导了渗透压力作用下加锚裂隙岩体等效损伤模型,建立了相应的计算方法,应用半解耦方法对理论模型进行了有限元程序化。在有限元程序中,将渗透体积力化为等效节点力,参与各单元间应力调整且表现为岩体变形过程中刚度的降低;锚杆锚固力等效为单元节点力,并体现为岩体整体变形刚度的提高。结合工程实际,着重讨论渗透压力作用对隧道围岩稳定性的影响。分析表明,渗透压力对岩体围岩变形破坏及稳定性的影响是不可忽略的。
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关键词
渗透压力
裂隙岩体锚固模型
柔度张量
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职称材料
爆破动应力对岩质边坡损伤破坏作用机理
被引量:
2
4
作者
张电吉
夏述光
《工程爆破》
2004年第3期1-4,共4页
分析了爆破动应力在岩质边坡中的分布规律,推导出了爆破动应力与质点振速及岩体物理力学参数间关系的计算表达式。分析讨论了由爆破产生的附加动应力与岩质边坡中的应力场及岩体介质中的裂纹损伤场相互耦合作用机理,并推导出了裂纹初裂...
分析了爆破动应力在岩质边坡中的分布规律,推导出了爆破动应力与质点振速及岩体物理力学参数间关系的计算表达式。分析讨论了由爆破产生的附加动应力与岩质边坡中的应力场及岩体介质中的裂纹损伤场相互耦合作用机理,并推导出了裂纹初裂强度表达式。从断裂力学及损伤力学的理论出发,建立了节理裂隙岩体的等效柔度张量以及在爆破动应力作用下裂隙岩体的附加柔度张量。从所建立的柔度张量关系式中可知,当有爆破动应力存在时,增大了岩体的柔度张量,削弱了岩体的强度。
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关键词
爆破动应力
岩质边坡
损伤破坏机理
柔度张量
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职称材料
裂隙岩体弹塑性损伤—断裂力学分析
5
作者
李磊
张勤
等
《水利水电科技进展》
CSCD
2001年第A01期43-44,70,共3页
根据自给理论和Betti能量互易定量,结合岩体裂隙在受力情况下进一步扩展的假定,从断裂力学观点出发,建立了考虑裂隙演化的岩体弹塑性本构模型。计算结果表明本模型能够描述裂隙岩体的主要力学性质,并与有关试验结果吻合。
关键词
裂隙岩体
损伤断裂
损伤演化
柔度张量
断裂力学
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职称材料
考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型二次开发及其验证
被引量:
2
6
作者
张卫东
陈士海
《华侨大学学报(自然科学版)》
北大核心
2017年第3期319-324,共6页
为充分研究含水裂隙岩体的力学特性,在摩尔库伦模型的基础上,充分考虑初始渗透压力的作用.对本构方程中的柔度张量进行适当的修正,生成考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型.为了增加对比性,按照同样的理论推导方法及二次开发流程,在不...
为充分研究含水裂隙岩体的力学特性,在摩尔库伦模型的基础上,充分考虑初始渗透压力的作用.对本构方程中的柔度张量进行适当的修正,生成考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型.为了增加对比性,按照同样的理论推导方法及二次开发流程,在不考虑初始渗透压力的影响下,成功地生成未考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型.在此基础上,利用C^(++)语言,将以上两种模型编译成可运行的动态链接库文件.为验证自定义本构模型的准确性,在FLAC3D中建立同一个50m×50m×1m的圆形隧道数值模型进行对比分析.通过分别求解计算3种本构模型,分析各圆形隧道上4个对称点的位移变化情况.结果表明:将初始渗透压力直接引进本构方程中,利用C^(++)二次开发出来的本构模型是成功的.
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关键词
裂隙岩体
初始渗透压力
柔度张量
本构关系
二次开发
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职称材料
准D_5晶粒各向异性集合的弹性本构研究
被引量:
3
7
作者
黄为福
黄模佳
《南昌大学学报(工科版)》
CAS
2005年第2期6-11,共6页
多晶体金属材料由微小晶粒集合而成,晶粒的物理性质和金属的微结构决定了该多晶体材料的宏观力学性质.常见金属多晶体材料的晶粒有面心立方、体心立方和密排六方结构.基于Voigt模型,Morris和Sayers给出了立方晶粒正交集合的弹性本构关系...
多晶体金属材料由微小晶粒集合而成,晶粒的物理性质和金属的微结构决定了该多晶体材料的宏观力学性质.常见金属多晶体材料的晶粒有面心立方、体心立方和密排六方结构.基于Voigt模型,Morris和Sayers给出了立方晶粒正交集合的弹性本构关系,Huang则给出了立方晶粒各向异性集合的弹性本构关系.假设一材料是由大量的准D5晶粒集合而成(称为准多D5晶体),利用准D5晶粒的对称性研究D5晶粒弹性本构关系,然后基于Voigt模型和Reuss模型分别推导出准D5晶粒各向异性集合的有效弹性刚度张量和有效弹性柔度张量.在本文中,晶粒取向分布函数(ODF)w(R)用来描述多晶体中的晶粒取向为R的可能性密度,给出了弹性本构与织构系数之间的关系表达式.
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关键词
准D5晶粒本构关系
准多D5晶体本构关系
织构系数
有效刚
度
张量
有效
柔度张量
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职称材料
题名
裂隙岩体三维柔度张量的数值试验方法
被引量:
1
1
作者
向前
何吉
陈胜宏
吴锦亮
机构
武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期3625-3632,共8页
基金
国家自然科学基金资助(No.51509191)
高等学校博士学科点专项科研基金(新教师类)(No.20130141120013)~~
文摘
在裂隙岩体二维柔度张量数值试验的基础上,建立了裂隙岩体三维柔度张量及其表征单元体积(REV)尺度研究的简化数值试验方法。首先根据岩体裂隙的统计参数及分布规律,运用蒙特卡罗方法在研究域内获得与实际岩体裂隙同分布的三维随机裂隙网络,提取位于不同方位的岩体试件,运用二维柔度张量的数值试验方法求出各个平面方向上的二维柔度张量,然后根据二维与三维柔度张量的拓扑关系,用数学方法求解裂隙岩体的三维柔度张量。对于含3组正交全贯通裂隙的岩体,通过数值试验获得的柔度张量与理论解相比,其主对角线上各参数的误差在5%以内,表明该数值试验方法较为可靠。最后将此方法运用到小湾水电站工程中,确定左岸坝区裂隙岩体的应力REV为11 m×11 m×11 m,并获得该区域裂隙岩体的三维柔度张量。
关键词
三维
柔度张量
应力表征单元体积
随机裂隙网络
蒙特卡罗方法
复合单元法
Keywords
three-dimensional elastic compliance tensor
mechanical representative elementary volume
stochastic fracture network
Monte Carlo method
composite element method.
分类号
TU455 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
渗透压力对裂隙岩体损伤破坏的研究
被引量:
13
2
作者
郑少河
姚海林
葛修润
机构
上海交通大学建工学院
中国科学院武汉岩土力学研究所
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第6期687-690,共4页
文摘
基于Betti能量互易定理推导了含水裂隙岩体初始损伤柔度张量和损伤演化方程,建立了考虑渗透压力的裂隙岩体脆弹性断裂损伤本构模型。并提出采用渗透压力附加柔度张量的概念来定义渗透压力对岩体力学特性的影响。工程算例结果表明:当岩体中有地下水活动时,考虑渗透压力对损伤区的影响是十分必要的。
关键词
裂隙岩体
渗透压力
损伤演化
附加
柔度张量
Keywords
Fracture
Pressure
Seepage
Tensors
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究
被引量:
4
3
作者
王刚
李术才
王明斌
机构
山东科技大学土木建筑学院
山东大学岩土与结构工程研究中心
山东建筑大学理学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第9期2843-2849,共7页
基金
国家杰出青年科学基金(A类)(No.50625927)
山东省"泰山学者"建设工程项目经费资助
文摘
岩体中裂隙水的存在加剧了岩体结构围岩损伤;锚杆作为岩体工程的重要支护手段,被广泛应用于岩体加固工程中。结合无损伤材料的柔度张量的概念,用裂隙附加柔度张量来表示裂隙对岩体的损伤影响;引入渗透压力附加柔度张量的概念来定义渗透压力对裂隙岩体强度的损伤影响;利用附加刚度来反映锚杆对裂隙岩体的加固作用,附加刚度求逆即得柔度张量。对渗透压力作用下锚固裂隙岩体渗流场与损伤场相互作用及耦合机制进行了深入研究;基于能量互易定理,自洽理论等,分别在压剪和拉剪应力状态下推导了渗透压力作用下加锚裂隙岩体等效损伤模型,建立了相应的计算方法,应用半解耦方法对理论模型进行了有限元程序化。在有限元程序中,将渗透体积力化为等效节点力,参与各单元间应力调整且表现为岩体变形过程中刚度的降低;锚杆锚固力等效为单元节点力,并体现为岩体整体变形刚度的提高。结合工程实际,着重讨论渗透压力作用对隧道围岩稳定性的影响。分析表明,渗透压力对岩体围岩变形破坏及稳定性的影响是不可忽略的。
关键词
渗透压力
裂隙岩体锚固模型
柔度张量
Keywords
seepage pressure
constitutive equations of anchored jointed rockmass
flexibility tensor
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
爆破动应力对岩质边坡损伤破坏作用机理
被引量:
2
4
作者
张电吉
夏述光
机构
武汉化工学院
湖北省路桥公司
出处
《工程爆破》
2004年第3期1-4,共4页
文摘
分析了爆破动应力在岩质边坡中的分布规律,推导出了爆破动应力与质点振速及岩体物理力学参数间关系的计算表达式。分析讨论了由爆破产生的附加动应力与岩质边坡中的应力场及岩体介质中的裂纹损伤场相互耦合作用机理,并推导出了裂纹初裂强度表达式。从断裂力学及损伤力学的理论出发,建立了节理裂隙岩体的等效柔度张量以及在爆破动应力作用下裂隙岩体的附加柔度张量。从所建立的柔度张量关系式中可知,当有爆破动应力存在时,增大了岩体的柔度张量,削弱了岩体的强度。
关键词
爆破动应力
岩质边坡
损伤破坏机理
柔度张量
Keywords
Blasting vibratory stress
Rock slope
Damage mechanism
Flexibility tensor
分类号
TD824.7 [矿业工程—煤矿开采]
O346.5 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
裂隙岩体弹塑性损伤—断裂力学分析
5
作者
李磊
张勤
等
机构
河海大学土木工程学院
出处
《水利水电科技进展》
CSCD
2001年第A01期43-44,70,共3页
文摘
根据自给理论和Betti能量互易定量,结合岩体裂隙在受力情况下进一步扩展的假定,从断裂力学观点出发,建立了考虑裂隙演化的岩体弹塑性本构模型。计算结果表明本模型能够描述裂隙岩体的主要力学性质,并与有关试验结果吻合。
关键词
裂隙岩体
损伤断裂
损伤演化
柔度张量
断裂力学
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型二次开发及其验证
被引量:
2
6
作者
张卫东
陈士海
机构
华侨大学土木工程学院
出处
《华侨大学学报(自然科学版)》
北大核心
2017年第3期319-324,共6页
基金
高等学校博士学科点专项基金资助项目(20113718110002)
爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室基金资助项目(DPMEIKF201307)
+1 种基金
华侨大学科研基金资助项目(13BS402)
华侨大学研究生科研创新能力培育计划资助项目(1400204010)
文摘
为充分研究含水裂隙岩体的力学特性,在摩尔库伦模型的基础上,充分考虑初始渗透压力的作用.对本构方程中的柔度张量进行适当的修正,生成考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型.为了增加对比性,按照同样的理论推导方法及二次开发流程,在不考虑初始渗透压力的影响下,成功地生成未考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型.在此基础上,利用C^(++)语言,将以上两种模型编译成可运行的动态链接库文件.为验证自定义本构模型的准确性,在FLAC3D中建立同一个50m×50m×1m的圆形隧道数值模型进行对比分析.通过分别求解计算3种本构模型,分析各圆形隧道上4个对称点的位移变化情况.结果表明:将初始渗透压力直接引进本构方程中,利用C^(++)二次开发出来的本构模型是成功的.
关键词
裂隙岩体
初始渗透压力
柔度张量
本构关系
二次开发
Keywords
fractured rock
initial seepage pressure
flexibility tensor
constitutive relation
secondary devel-opment
分类号
TU91 [建筑科学—建筑理论]
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职称材料
题名
准D_5晶粒各向异性集合的弹性本构研究
被引量:
3
7
作者
黄为福
黄模佳
机构
南昌大学环境科学与工程学院
南昌大学建筑工程学院
出处
《南昌大学学报(工科版)》
CAS
2005年第2期6-11,共6页
基金
江西省自然科学基金资助项目(0450035)
教育部留学回国人员科研基金资助项目
文摘
多晶体金属材料由微小晶粒集合而成,晶粒的物理性质和金属的微结构决定了该多晶体材料的宏观力学性质.常见金属多晶体材料的晶粒有面心立方、体心立方和密排六方结构.基于Voigt模型,Morris和Sayers给出了立方晶粒正交集合的弹性本构关系,Huang则给出了立方晶粒各向异性集合的弹性本构关系.假设一材料是由大量的准D5晶粒集合而成(称为准多D5晶体),利用准D5晶粒的对称性研究D5晶粒弹性本构关系,然后基于Voigt模型和Reuss模型分别推导出准D5晶粒各向异性集合的有效弹性刚度张量和有效弹性柔度张量.在本文中,晶粒取向分布函数(ODF)w(R)用来描述多晶体中的晶粒取向为R的可能性密度,给出了弹性本构与织构系数之间的关系表达式.
关键词
准D5晶粒本构关系
准多D5晶体本构关系
织构系数
有效刚
度
张量
有效
柔度张量
Keywords
elastic constitutive relation of quasi- D_5 crystallites
texture coefficients
effective stiffness tensor
effective softness tensor
分类号
O343.7 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
裂隙岩体三维柔度张量的数值试验方法
向前
何吉
陈胜宏
吴锦亮
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
1
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职称材料
2
渗透压力对裂隙岩体损伤破坏的研究
郑少河
姚海林
葛修润
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
13
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职称材料
3
渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究
王刚
李术才
王明斌
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
4
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职称材料
4
爆破动应力对岩质边坡损伤破坏作用机理
张电吉
夏述光
《工程爆破》
2004
2
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职称材料
5
裂隙岩体弹塑性损伤—断裂力学分析
李磊
张勤
等
《水利水电科技进展》
CSCD
2001
0
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职称材料
6
考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型二次开发及其验证
张卫东
陈士海
《华侨大学学报(自然科学版)》
北大核心
2017
2
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职称材料
7
准D_5晶粒各向异性集合的弹性本构研究
黄为福
黄模佳
《南昌大学学报(工科版)》
CAS
2005
3
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职称材料
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