岩体物理模拟实验中的相似材料配比 被引量：2

1

作者 牛耀 苏占东 +8 位作者 孙进忠 张昊 吴雪丽 林淇七 王鸷文 李梓檬 朱焕欣 张建勇 梁金平 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1645-1656,共12页

为确定岩体物理模拟实验中常见相似材料的配比,首先选取河砂、重晶石粉、石膏和水泥四种原料,采用正交设计的方法,设置骨胶比(河砂和重晶石粉质量与石膏和水泥质量之比)、水膏比(水泥质量与石膏质量之比)和重晶石掺量(重晶石粉质量与骨... 为确定岩体物理模拟实验中常见相似材料的配比,首先选取河砂、重晶石粉、石膏和水泥四种原料,采用正交设计的方法,设置骨胶比(河砂和重晶石粉质量与石膏和水泥质量之比)、水膏比(水泥质量与石膏质量之比)和重晶石掺量(重晶石粉质量与骨料质量之比)3个因素,每个因素5个水平,开展单轴压缩情况下的密度试验和声发射试验,然后确定不同配比对相似材料物理力学指标和表征损伤程度指标(D)的敏感性。试验结果表明:在骨胶比影响下,相似材料密度、抗压强度和弹性模量的极差最大,分别为0.13 g/cm^(3)、2.60 MPa和247 MPa,F检验值最大,显著性最高;在重晶石掺量影响下,泊松比的极差最大,为0.09,同样显著性最高;在骨胶比影响下D的极差最大,为0.25,显著性最高。总的来说,骨胶比对相似材料密度、抗压强度、弹性模量和D起控制作用,重晶石掺量对泊松比起控制作用;重晶石掺量最优为20%。 展开更多

关键词 物理模拟实验 相似材料 正交设计 敏感性 损伤特征

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地质构造物理模拟实验模型的相似分析 被引量：29

2

作者 赵仕俊 赵锡奎 杨少春 《西北地质》 CAS CSCD 2005年第4期14-18,共5页

把地质构造物理模拟实验模型抽象为动力相似问题进行讨论,用相似理论分析导出了地质构造物理模型的相似准则并给出了相似比,认为几何相似、动力相似、材料相似和边界相似是反映地质构造现象的主要相似条件,时间相似、运动相似和其他相... 把地质构造物理模拟实验模型抽象为动力相似问题进行讨论,用相似理论分析导出了地质构造物理模型的相似准则并给出了相似比,认为几何相似、动力相似、材料相似和边界相似是反映地质构造现象的主要相似条件,时间相似、运动相似和其他相似条件是反映地质构造现象的次要相似条件。地质构造物理模拟实验能够直观定性的解释基本的地质构造现象,有针对性地模拟特定的地质构造现象并给以定性分析解释。由于地质构造尺度的宏大,经历的久远和形变的复杂性,地质构造物理模型设计时几乎不可能完全满足相似原理的适用条件,因此,各种地质构造物理模拟实验还不十分令人满意。 展开更多

关键词 地质构造 物理模型 模拟实验 相似准则

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千将坪滑坡物理模型试验相似材料研究 被引量：24

3

作者 曹玲 罗先启 程圣国 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2007年第1期37-39,45,共4页

结合千将坪滑坡模型试验,对千将坪滑坡土体相似材料进行了研究.试验以相似三理论为指导得出了相似判据,并采用均匀设计方法确定出材料的配比,最后,采用模糊综合评判法对相似材料的相似性进行了比较,并最终确定出最佳相似材料.试验结果表... 结合千将坪滑坡模型试验,对千将坪滑坡土体相似材料进行了研究.试验以相似三理论为指导得出了相似判据,并采用均匀设计方法确定出材料的配比,最后,采用模糊综合评判法对相似材料的相似性进行了比较,并最终确定出最佳相似材料.试验结果表明,砂、粘土、膨润土所制成的相似材料具有与千将坪滑坡土体相似的物理性质,用来在模型试验中模拟滑坡土体是合适的. 展开更多

关键词 相似材料 均匀设计 模糊综合评判 物理模型试验 滑坡

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岩土工程磁力模型实验土体相似材料的研制 被引量：4

4

作者 李瑞林 周国庆 +2 位作者 陈国舟 石高鹏 李军 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第19期2620-2623,共4页

岩土工程磁力模型利用电磁力场来模拟重力场进行岩土工程问题的研究,模型中模型尺寸缩小n倍,重力加速度增加n倍,材料的容重、粘聚力、内摩擦角、弹性模量和泊松比等力学参数均可采用原型参数。基于正交实验设计方法研制了一种可用于磁... 岩土工程磁力模型利用电磁力场来模拟重力场进行岩土工程问题的研究,模型中模型尺寸缩小n倍,重力加速度增加n倍,材料的容重、粘聚力、内摩擦角、弹性模量和泊松比等力学参数均可采用原型参数。基于正交实验设计方法研制了一种可用于磁力模型的磁敏性土体相似材料,材料选用石英砂为骨料,膨润土和双飞粉为胶结料,铁氧体为掺料。实验表明,新材料的容重为19～25kN/m2;粘聚力为0～54kPa,内摩擦角7～31°,可在地质力学与岩土工程磁力模型实验中模拟范围较广的土体材料。对相似材料进行力学实验,研究了磁粉含量与材料力学指标的变化关系。 展开更多

关键词 岩土工程 模型实验 相似判据 磁敏性土体相似材料

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普通数码相机测定相似材料实验模型位移方法 被引量：4

5

作者 姚顽强 汤伏全 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1223-1227,共5页

针对现有相似材料模型实验位移观测方法存在的局限性,提出采用普通数码相机进行模型测点的位移观测方法.在每个测点周围布设独立的控制格网并进行单点数码摄影,在常规数字成图软件中对数码照片进行图像处理,获取控制格网角点和测点标志... 针对现有相似材料模型实验位移观测方法存在的局限性,提出采用普通数码相机进行模型测点的位移观测方法.在每个测点周围布设独立的控制格网并进行单点数码摄影,在常规数字成图软件中对数码照片进行图像处理,获取控制格网角点和测点标志的图像坐标,通过坐标变换和影像畸变纠正,解算出各测点在独立控制格网中的实际坐标. 展开更多

关键词 相似材料模型实验 数码摄影 位移测定 图像处理

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苏埃通道滚刀破岩物理模型试验花岗岩球状风化相似材料研究 被引量：3

6

作者 刘海宁 王鲁琦 +1 位作者 刘汉东 李苗 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第24期297-301,306,共6页

针对汕头市苏埃通道工程,拟在盾构及掘进国家重点实验室的盾构施工模态试验系统上,通过滚刀破岩物理模型试验,指导该工程盾构穿越花岗岩球状风化区过程中的掘进施工。确定地质力学模型的相关参数之后,在查阅大量参考文献的基础上,提出采... 针对汕头市苏埃通道工程,拟在盾构及掘进国家重点实验室的盾构施工模态试验系统上,通过滚刀破岩物理模型试验,指导该工程盾构穿越花岗岩球状风化区过程中的掘进施工。确定地质力学模型的相关参数之后,在查阅大量参考文献的基础上,提出采用42.5号普通硅酸盐水泥、中砂及重晶石粉作为相似材料模拟现场的花岗岩球状风化。将单轴抗压强度、密度、弹性模量及泊松比等物理力学参数作为控制标准进行比选,通过正交试验,最终得到苏埃通道工程花岗岩球状风化的相似材料的配合比,为今后物理模型试验的展开奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 盾构 物理模型试验 花岗岩球状风化 相似材料 正交试验 地质力学

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均匀设计在物理模型试验相似材料配比试验中的应用 被引量：5

7

作者 董金玉 刘召善 +1 位作者 杨继红 李刚 《华北水利水电学院学报》 2013年第5期39-41,共3页

在物理模型试验中,相似材料的配制及试验对模型试验的成功与否具有重要的作用.基于均匀设计方法,以松香含量、砂∶重晶石粉、铁粉含量、石膏含量作为正交设计的4个因素,每个因素设置6个水平,设计了6组材料配比方案,进行了室内单轴压缩... 在物理模型试验中,相似材料的配制及试验对模型试验的成功与否具有重要的作用.基于均匀设计方法,以松香含量、砂∶重晶石粉、铁粉含量、石膏含量作为正交设计的4个因素,每个因素设置6个水平,设计了6组材料配比方案,进行了室内单轴压缩、劈裂和直剪试验,获得了不同配比相似材料的容重、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力等物理力学指标.结果表明,配制的相似材料的物理力学参数覆盖的范围较大,能够满足不同岩体性质物理模型试验对相似材料的要求;结合工程实例,基于相似材料试验结果,进行了物理模型试验的设计和相似材料配比方案的选择. 展开更多

关键词 物理模型试验 相似材料 均匀设计方法 材料配比方案 物理力学参数

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隧道突涌水灾害缩尺物理模型试验研究综述 被引量：7

8

作者 朱杰兵 吕思清 +1 位作者 汪斌 祝永锁 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第1期98-106,113,共10页

随着我国经济的快速发展,隧道工程建设越来越多地面临着大埋深、高地应力、高地温、高渗透压力等复杂地质环境,运用物理模型试验开展复杂环境下隧道突涌水灾变机理与安全防控研究已成为岩石力学的热点问题。结合近年来国内外针对隧道突... 随着我国经济的快速发展,隧道工程建设越来越多地面临着大埋深、高地应力、高地温、高渗透压力等复杂地质环境,运用物理模型试验开展复杂环境下隧道突涌水灾变机理与安全防控研究已成为岩石力学的热点问题。结合近年来国内外针对隧道突涌水灾变缩尺物理模型试验开展的研究工作,重点对该类物理模型的流固耦合相似理论、相似材料研制、渗透压加载方法等内容进行了系统梳理,并对下一步的可能发展方向进行展望。参考部分文献和突水典型案例后,总结了流固耦合相似准则和高地应力下的相似准则、相似材料选用方案及材料配比、试验中的水压加载方案,认为未来关注的重点包括考虑温度场的物理模型试验相似准则的研究和涌水涌泥与突水突泥间渐变过程的研究2个方面。 展开更多

关键词 突涌水灾变 缩尺物理模型试验 流固耦合相似理论 相似材料 致灾因子 致灾机理

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大尺寸工程模型试验中的相似材料配比试验研究 被引量：17

9

作者 李光 马凤山 +1 位作者 郭捷 赵海军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1653-1660,共8页

大型物理模型试验是研究复杂工程问题的重要方法,如何快速、准确地确定相似材料配比是试验中至关重要的一环.为降低试验成本、简化试验步骤、充分调用原料性能,采用河砂、水泥和石膏这三种最普通的原料,以骨胶比(河砂与水泥石膏的质量比... 大型物理模型试验是研究复杂工程问题的重要方法,如何快速、准确地确定相似材料配比是试验中至关重要的一环.为降低试验成本、简化试验步骤、充分调用原料性能,采用河砂、水泥和石膏这三种最普通的原料,以骨胶比(河砂与水泥石膏的质量比)和水膏比(水泥与石膏的质量比)为变量,进行了45组对比试验,对相似材料的物理及动、静力学参数进行了研究.获得了以河砂、水泥和石膏为原料配制的相似材料各物理量的变化区间;探讨了骨胶比和水膏比对相似材料各物理量的控制作用,并对比了其敏感性;基于多元线性回归分析建立了各因素与物理量间的定量关系,得到的拟合公式能较好地描述相似材料的性质. 展开更多

关键词 物理模型试验 相似材料配比 最普通原料 极差和方差分析 多元线性回归

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海洋平台相似模型设计及模态实验分析 被引量：8

10

作者 安延涛 马汝建 《船海工程》 2009年第3期122-127,共6页

通过理论分析,研究了材料阻尼对相似模型设计及实验数据分析的影响,在此基础上,设计并建造了海洋平台相似模型,并通过多输入单输出的方法对相似模型进行模态实验,得到其固有频率、空间振型、阻尼比等动力学参数。结果表明,材料阻尼对相... 通过理论分析,研究了材料阻尼对相似模型设计及实验数据分析的影响,在此基础上,设计并建造了海洋平台相似模型,并通过多输入单输出的方法对相似模型进行模态实验,得到其固有频率、空间振型、阻尼比等动力学参数。结果表明,材料阻尼对相似模型的几何尺寸没有影响,对模型的固有频率影响不大,可以忽略;但对模型的动力响应影响很大,在实验数据分析中必须加以考虑;为了方便应用,还给出已知阻尼比和阻尼系数时的转换关系。将模态实验数据与仿真分析结果进行对比,二者符合较好,从而验证了相似模型设计与建造的一致性及实验数据的可靠性。 展开更多

关键词 海洋平台 相似模型 模态实验 材料阻尼

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PRCM模型材料在边坡稳定性模拟实验中的应用 被引量：1

11

作者 来兴平 单鹏飞 +3 位作者 任奋华 曹建涛 苗胜军 张特华 《金属矿山》 CAS 北大核心 2013年第3期1-5,共5页

模拟材料的力学性能直接影响物理相似模拟实验的可靠性和准确性。以小比例、模拟变质岩等为模型材料研发目的,研制PRCM模型材料,制作标准岩样,对该材料力学参数做进一步的研究,得出PRCM模型材料配比与单轴抗压强度间的定量化关系及水对P... 模拟材料的力学性能直接影响物理相似模拟实验的可靠性和准确性。以小比例、模拟变质岩等为模型材料研发目的,研制PRCM模型材料,制作标准岩样,对该材料力学参数做进一步的研究,得出PRCM模型材料配比与单轴抗压强度间的定量化关系及水对PRCM模型材料力学性能的影响,并在水厂铁矿高陡边坡稳定性三维物理相似模拟实验中应用,取得了良好的实验效果。 展开更多

关键词 PRCM模型材料 三维物理模拟实验 高陡边坡 非线性耦合作用

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基于相似材料模拟实验平台的坐标框架构建及精度分析 被引量：3

12

作者 李春意 刘相臣 《中国矿业》 北大核心 2018年第12期160-166,共7页

相似材料模拟实验中,科学、快速、准确地获取研究对象的位移场信息是实验的重要环节之一,而构建高精度的局部坐标系是获取目标点位空间信息的基础。基于此,提出了一种实用的高精度的相似材料模拟实验平台坐标框架的构建方法,建立了坐标... 相似材料模拟实验中,科学、快速、准确地获取研究对象的位移场信息是实验的重要环节之一,而构建高精度的局部坐标系是获取目标点位空间信息的基础。基于此,提出了一种实用的高精度的相似材料模拟实验平台坐标框架的构建方法,建立了坐标框架误差模型,得出了坐标框架点位中误差计算公式,并通过设计的现场实验对模型进行了分析和验证。结果表明,量距误差分别随尺长改正值和温度改正值的增加而线性增加。在不同仪器测角精度下,坐标框架点位中误差随尺长改正值和温度的增加都呈现先减小后增大的趋势,都存在极小值,并且随着仪器精度的提高,点位中误差逐渐减小。计算得到坐标框架上两待定点点位中误差理论值分别为±0.633mm、±0.558mm,而通过现场实验和分析计算,对应两点的实际点位中误差分别为±0.409mm、±280mm,实测精度值优于理论计算值。 展开更多

关键词 相似材料模拟 坐标框架 点位精度 实验平台 误差模型

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玄武岩脆性类岩石相似模型材料比选与力学特性测试研究 被引量：5

13

作者 孔洋 阮怀宁 汪璋淳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2308-2318,共11页

工程开挖区特殊断续柱状节理玄武岩赋存环境往往地质条件复杂、地应力水平较高,玄武岩块体单轴抗压强度高、离散性强,失效破坏脆性张拉劈裂特征显著,原生隐裂隙对强度和变形影响明显。以硬脆性玄武岩为研究对象,通过制备5类质量比模型... 工程开挖区特殊断续柱状节理玄武岩赋存环境往往地质条件复杂、地应力水平较高,玄武岩块体单轴抗压强度高、离散性强,失效破坏脆性张拉劈裂特征显著,原生隐裂隙对强度和变形影响明显。以硬脆性玄武岩为研究对象,通过制备5类质量比模型材料试样,基于单轴压缩试验、巴西劈裂试验与声发射测试等技术手段,在相似比原则的基础上,在应力-应变曲线形式、试样破坏方式、压拉比(脆性指标)与物理力学参数等方面比选了可模拟柱状节理玄武岩岩块力学响应的脆性类岩石相似模型材料。研究成果可为断续柱状节理玄武岩物理模型试验开展各向异性力学响应、损伤演化特征与渗流-应力耦合特性等研究提供技术与材料支撑。 展开更多

关键词 玄武岩 脆性指标 相似材料 声发射 岩爆 物理模型试验

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工程岩体物理模拟研究中实验材料的选择与应用 被引量：5

14

作者 苏占东 周思哲 +7 位作者 王成虎 孙进忠 曾扬农 张建勇 张明磊 王磊 朱卓辉 李小瑞 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1133-1149,共17页

工程岩体物理模拟实验是岩体工程问题研究的重要方法,其中物理模型材料的选择对于实验成功与否至关重要。为了提高岩体物理模拟的选材效率及实验准确性,在总结前人大量工程岩体(边坡工程、地下工程和地基工程)物理模拟研究进展的基础上... 工程岩体物理模拟实验是岩体工程问题研究的重要方法,其中物理模型材料的选择对于实验成功与否至关重要。为了提高岩体物理模拟的选材效率及实验准确性,在总结前人大量工程岩体(边坡工程、地下工程和地基工程)物理模拟研究进展的基础上,对不同类型的物理模拟模型材料应用情况进行综合分析。结果表明:传统相似材料模拟软岩骨料最常用的是河砂和石英砂,模拟硬岩骨料则是在河砂和石英砂的基础上进一步掺入重晶石粉用以调节级配及强度,胶结剂通常都是水泥、石膏或者两者混合的复合材料;新型相似材料的选用更多是根据所需解决的问题进行设计,常采用铁粉、熔融石英砂及陶瓷等作为骨料,高分子聚合物、酒精和松香等作为胶结剂。整体而言物理模拟实验材料的骨料粒径越大,强度也越大,但是相似模拟中不能使用粒径过大的骨料;材料的强度随着砂胶比的增大而减小。研究不同工程对象时还需根据其自身特点进行实验设计,在研究显著节理裂隙等对岩体破坏机制的影响时,需掺加煤粉、云母碎、珍珠岩以及发泡剂等辅助材料,以控制试样的节理、微裂隙、结构面和孔洞等。笔者等对工程岩体物理模拟实验材料的分析综述可为相关工程岩体物理模拟研究提供实验参考。 展开更多

关键词 工程岩体 物理模拟 相似性准则 实验材料

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煤层不同地质结构相似材料配比实验研究 被引量：1

15

作者 宫玉菲 朱国维 +1 位作者 姜雨璞 史东京 《矿业科学学报》 CSCD 2022年第3期267-274,共8页

为研究煤岩层与隐蔽地质异常体地球物理响应特征,本文基于矿井工作面煤岩层结构设计,构建煤岩隐蔽致灾异常体实体1∶1大型物理模型进行模拟实验。采用煤粉、砂石、水泥等材料通过正交试验方法对新元矿的煤层、顶底板、陷落柱和断层等进... 为研究煤岩层与隐蔽地质异常体地球物理响应特征,本文基于矿井工作面煤岩层结构设计,构建煤岩隐蔽致灾异常体实体1∶1大型物理模型进行模拟实验。采用煤粉、砂石、水泥等材料通过正交试验方法对新元矿的煤层、顶底板、陷落柱和断层等进行相似材料配比与制作工艺实验以及物性参数实验测试,并将获得的波速、电阻率、介电常数等物性参数实验数据与原煤样及现场综合探测结果对比分析,最终确定物理模型各地质构造单元的最优施工配比;煤层模拟选用煤粉、砂和水泥含量分别为55%、10%和25%;顶板选择砂胶比为3,石膏水泥比为2∶8的配比;底板选择砂胶比为2.5,石膏水泥比为3∶7的配比;陷落柱选用砂57.5%、煤10%、石膏4.5%、水泥18%的实验配比。研究结果为实验室矿井探测装备技术实验平台建设提供数据支撑。 展开更多

关键词 相似材料 正交试验 物理模型 煤层 异常构造

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Ⅳ级软弱围岩相似材料的试验研究 被引量：37

16

作者 武伯弢 朱合华 +1 位作者 徐前卫 明娟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S1期109-116,共8页

以IV级围岩为参照对象,研制可用于隧道围岩稳定性物理模型试验的软弱围岩相似材料。采用的5种原材料(重晶石粉、石膏、细砂、洗衣液和水),通过直剪试验、无侧限抗压强度试验及三轴压缩试验测得所配相似材料的强度特征和物理力学参数,包... 以IV级围岩为参照对象,研制可用于隧道围岩稳定性物理模型试验的软弱围岩相似材料。采用的5种原材料(重晶石粉、石膏、细砂、洗衣液和水),通过直剪试验、无侧限抗压强度试验及三轴压缩试验测得所配相似材料的强度特征和物理力学参数,包括黏聚力c、内摩擦角、单轴抗压强度Rc、弹性模量E和泊松比。首先,通过试验分析每种原材料的不同比例对所配相似材料强度特征及物理力学参数的影响,选择适合于模拟IV级围岩相似材料的原材料配比;其次,针对优选的材料配比所配制的相似材料,开展大量的三轴压缩试验,研究在不同围压下该相似材料的强度及其破坏特征。结果表明,含水率减少或石膏含量增加导致Rc、E和c明显增大,而降低不明显;增加砂含量可增大E和,但Rc值减少;石膏含量对相似材料的脆性和延性影响最明显,而含水率对相似材料的强度影响最为突出。试验结果还表明,相似材料在低围压时呈现脆性,在高围压时呈延性;就破坏准则而言,试验所得结果小于Mohr-Coulomb准则,略大于Hoek-Brown准则,但更符合Hoek-Brown准则。研制软岩相似材料的试验数据可为下一步拟开展的隧道围岩稳定性模型试验和数值模拟提供重要的参考和依据。 展开更多

关键词 软弱围岩 相似材料 物理模型试验 破坏准则.

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缓倾角层理各向异性岩体隧道稳定性的物理模型试验研究 被引量：23

17

作者 李丹 夏彬伟 +1 位作者 陈浩 白世伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1933-1938,共6页

层状岩体的广泛分布是地下工程无法回避的现实。以渝湘高速公路共和隧道为工程背景,采用自行研制的弹脆性模型相似材料,制作出层状岩体隧道模型。采用大型真三轴岩土工程模型试验机进行加载试验,采用围岩应变监测、洞室内窥摄影、试件... 层状岩体的广泛分布是地下工程无法回避的现实。以渝湘高速公路共和隧道为工程背景,采用自行研制的弹脆性模型相似材料,制作出层状岩体隧道模型。采用大型真三轴岩土工程模型试验机进行加载试验,采用围岩应变监测、洞室内窥摄影、试件破坏形态的研究与分析,从而对缓倾角层理岩体中隧道的二次应力分布特征及破坏机制进行研究。试验中还通过超载系数,提供了一个安全储备的定量评估指标。试验的破坏特征与隧道实际破坏一致,说明了模型试验的正确性,同时也为顺层偏压隧道的加固机制研究及加固设计提供了试验基础。 展开更多

关键词 物理模型试验 大型真三轴岩土工程模型试验机 模型相似材料 弹脆性 层状岩体:超载系数

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地下气化煤层软岩顶板相似材料研究 被引量：3

18

作者 席建奋 梁杰 +2 位作者 梁鲲 王张卿 段永亮 《煤炭工程》 北大核心 2015年第5期101-104,共4页

为了寻找适合煤炭地下气化模型实验软岩顶板的相似材料种类及材料配比,通过岩石力学性质实验获得现场顶板软岩的相关力学参数,并根据相似原理理论,以河砂为骨料、粘土和石膏为胶结物,利用正交实验和全面实验方法分析了不同材料配比下的... 为了寻找适合煤炭地下气化模型实验软岩顶板的相似材料种类及材料配比,通过岩石力学性质实验获得现场顶板软岩的相关力学参数,并根据相似原理理论,以河砂为骨料、粘土和石膏为胶结物,利用正交实验和全面实验方法分析了不同材料配比下的单轴抗压强度,并与利用相似原理处理的抗压强度进行对比研究,结果表明:石膏对相似材料抗压强度的影响作用显著,且受热易粉化,不适合作为煤炭地下气化模型实验软岩顶板相似材料的胶结物;以河砂和粘土为相似材料原料时,当两者质量比为3∶1时,通过实验测得的单轴抗压强度与经过理论计算获得的抗压强度吻合,可满足模型实验对煤层软岩顶板的力学要求。 展开更多

关键词 地下气化 模型实验 顶板模拟 相似材料 正交实验

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压力平衡拱应力状态相似物理模拟研究 被引量：6

19

作者 杨正全 金永成 苏仲杰 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2003年第3期337-339,共3页

相似材料模拟是通过建立相似物理模型,观测研究难以用数学描述的系统特性,研究原型系统与模拟系统间相似特性的。模型与原型的区别,仅在系统要素的序结构和特征值有一定的比例大小,而支配系统特性的本质不变。从系统仿真角度上说,建立... 相似材料模拟是通过建立相似物理模型,观测研究难以用数学描述的系统特性,研究原型系统与模拟系统间相似特性的。模型与原型的区别,仅在系统要素的序结构和特征值有一定的比例大小,而支配系统特性的本质不变。从系统仿真角度上说,建立相似的物理模型,可称为相似物理仿真模拟。通过相似材料模拟,对压力平衡拱处岩层的水平应力和竖直应力的观测, 展开更多

关键词 压力平衡拱 应力状态 相似材料模拟 相似物理模型 水平应力 坚直应力 矿山压力

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深部巷道破坏过程相似模拟实验研究 被引量：1

20

作者 曾开华 许家雄 张国锋 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第9期44-48,共5页

地质力学模型实验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,其研究的对象主要是岩体,如何有效模拟岩体的结构性特征和产状是地质力学模型实验设计中需要考虑的一个重要方面。此外,物理模型实验还存在周期长、费... 地质力学模型实验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,其研究的对象主要是岩体,如何有效模拟岩体的结构性特征和产状是地质力学模型实验设计中需要考虑的一个重要方面。此外,物理模型实验还存在周期长、费用高、材料不可重复利用等不足。为此,结合中国深部煤岩的赋存特点,利用自行研制的YDM-C型岩体工程与地质灾害模拟实验装置,提出了物理有限单元板模拟岩体产状及结构性特征的新方法,并可通过回收上一次实验中尚未破坏的物理有限单元板,留待下次实验继续使用来缩短实验周期,降低实验成本。实验结果表明:YDM-C系统能较好地满足模型边界的相似条件;使用板状结构单元可以很好地模拟岩体产状;所构建的物理模型能够很好地满足实际工程地质状况;再现了实际工程中的破坏现象和过程。 展开更多

关键词 模型实验 深部工程 物理有限单元 相似材料

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