基于岩体爆破累积损伤效应的Hoek-Brown准则修正公式 被引量：35

1

作者 闫长斌 李国权 +2 位作者 陈东亮 刘振红 刘建磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2951-2956,2964,共7页

爆破开挖作业引起的扰动与损伤,特别是频繁爆破产生的累积损伤效应,必然导致岩体完整性降低,岩体力学参数弱化,从而威胁岩体工程稳定性。考虑岩体爆破损伤及其累积效应,指出了Hoek-Brown(赫克-布朗)准则及其改进公式的不足,引入完整性系... 爆破开挖作业引起的扰动与损伤,特别是频繁爆破产生的累积损伤效应,必然导致岩体完整性降低,岩体力学参数弱化,从而威胁岩体工程稳定性。考虑岩体爆破损伤及其累积效应,指出了Hoek-Brown(赫克-布朗)准则及其改进公式的不足,引入完整性系数K v和损伤因子D,建立了可以表征岩体爆破累积损伤效应、岩体爆破扰动状态及其力学参数弱化程度的mb和s的取值方法。基于声速变化与爆破累积损伤效应之间的联系,建立了以岩体声速降低率η为基准量的岩体爆破累积损伤扩展模型,并将该模型成功应用于提出的Hoek-Brown准则修正公式中。根据现场模拟爆破试验与声波测试数据,对提出的修正公式进行了分析,结果表明,建立的考虑岩体爆破累积损伤效应的Hoek-Brown准则修正公式是合理的。 展开更多

关键词 岩石力学 爆破累积损伤效应 岩体力学参数 HOEK-BROWN准则 修正公式

在线阅读 下载PDF 职称材料

爆破动荷载作用下围岩累积损伤效应声波测试研究 被引量：85

2

作者 闫长斌 徐国元 杨飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期88-93,共6页

基于声波测试原理,利用RSM-SY5智能型声波仪,对厂坝铅锌矿某巷道围岩在爆破动荷载作用下产生的累积损伤效应进行了现场试验研究。研究表明:既有开挖爆破对巷道围岩的影响深度为0.8～1.2 m,根据钻孔的深度,在3.5～4.8 m深度的岩体内进行... 基于声波测试原理,利用RSM-SY5智能型声波仪,对厂坝铅锌矿某巷道围岩在爆破动荷载作用下产生的累积损伤效应进行了现场试验研究。研究表明:既有开挖爆破对巷道围岩的影响深度为0.8～1.2 m,根据钻孔的深度,在3.5～4.8 m深度的岩体内进行爆破累积损伤效应研究是可行的;随着爆破次数的不断增加,岩体声波速度逐渐降低,损伤度D呈现出非线性累积规律;随着与爆源距离的增大,岩体爆破损伤程度减小,累积损伤效应逐渐变得不明显;水平和垂直方向测试结果存在较大差异,说明爆破作用下岩体损伤具有各向异性的特征。爆破装药位置和药量对岩体损伤累积规律有一定的影响。装药区段范围内的岩体损伤程度最严重,装药量越大,岩体损伤程度也越大。测试成果为进一步的岩体力学参数研究和地下洞室稳定性分析提供了参考依据。 展开更多

关键词 声波测试 RSM-SY5智能型声波仪 爆破动荷载 累积损伤效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑累积损伤效应的围岩变形特性研究 被引量：20

3

作者 罗忆 李新平 +2 位作者 徐鹏程 董千 洪吉松 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期3041-3048,共8页

隧道爆破开挖诱发的动力扰动作用范围往往远大于其开挖进尺,同一部位围岩受到循环爆破开挖的多次扰动普遍存在累积损伤。对乌东德水电站左岸导流洞爆破开挖过程中的爆破振动和围岩变形监测进行了监测和数值分析,基于累积损伤理论,通过... 隧道爆破开挖诱发的动力扰动作用范围往往远大于其开挖进尺,同一部位围岩受到循环爆破开挖的多次扰动普遍存在累积损伤。对乌东德水电站左岸导流洞爆破开挖过程中的爆破振动和围岩变形监测进行了监测和数值分析,基于累积损伤理论,通过引入损伤判据及损伤变量,考虑计算中产生的不同程度的损伤区域的岩体参数劣化,并将劣化后的参数引入相应损伤单元进行后续开挖爆破数值模拟计算,从而对岩体爆破开挖累积损伤效应进行模拟。通过比较乌东德水电站导流洞的实测数据以及数值模拟计算结果发现,考虑累积损伤的计算结果无论是爆破振动速度还是围岩变形均更接近于实测值。对爆破开挖的分析模拟中应考虑围岩的多次循环爆破累积损伤效应。 展开更多

关键词 累积损伤效应 岩体劣化 爆破开挖 围岩变形 爆破振动

在线阅读 下载PDF 职称材料

岩体爆破累积损伤效应的声波形态变化特征 被引量：3

4

作者 闫长斌 王贵军 +2 位作者 张辉 王泉伟 徐国元 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1481-1484,1489,共5页

岩体爆破损伤特性除了影响声波速度外,还明显地引起声波形态特征的变化。文章基于在某地下工程围岩中多次爆破作用下岩体累积损伤效应的声波测试,对声波测试信号中的波形、振幅及波形相关性等信息随爆破次数增加的变化规律进行了分析。... 岩体爆破损伤特性除了影响声波速度外,还明显地引起声波形态特征的变化。文章基于在某地下工程围岩中多次爆破作用下岩体累积损伤效应的声波测试,对声波测试信号中的波形、振幅及波形相关性等信息随爆破次数增加的变化规律进行了分析。结果表明,随着爆破次数的增加,声波波形变得越来越不规则;声波振幅随爆破次数的增加呈明显下降趋势,反映了岩体由于爆破损伤累积、疲劳裂纹扩展引起的声波能量衰减;岩体声波波形相关性随着爆破次数的增加整体上呈下降趋势,相关系数为非线性下降曲线。 展开更多

关键词 岩石力学 爆破累积损伤效应 声波测试 波形 相关性

在线阅读 下载PDF 职称材料

白鹤滩水电站地下厂房爆破累积损伤效应研究 被引量：4

5

作者 李新平 侯潘 +4 位作者 罗忆 黄俊红 赵航 徐鹏程 孙昌忠 《爆破》 CSCD 北大核心 2018年第3期14-20,54,共8页

结合白鹤滩水电站地下主厂房围岩超声波测试结果,研究了地下工程隧洞围岩在循环爆破荷载作用下的累积损伤效应。结果表明:隧洞围岩在爆破开挖作用下的松弛范围为0.8~1.6 m,并且随着爆破次数的增加而范围有逐渐扩大的趋势;随着爆破次数... 结合白鹤滩水电站地下主厂房围岩超声波测试结果,研究了地下工程隧洞围岩在循环爆破荷载作用下的累积损伤效应。结果表明:隧洞围岩在爆破开挖作用下的松弛范围为0.8~1.6 m,并且随着爆破次数的增加而范围有逐渐扩大的趋势;随着爆破次数的不断增加,岩体声波速度逐渐降低,损伤度D呈现出非线性累积规律;随着与爆源距离的增大,岩体爆破损伤程度受爆破循环荷载作用的影响减小,累积损伤效应相对不明显;对比发现侧壁和拱顶测孔的测试结果存在较大差异,说明爆破作用下岩体损伤具有各向异性的特征。在Hoek-Brown强度准则的基础上,提出了更适用于损伤岩体的考虑累积损伤效应的岩体力学参数计算公式,并运用现场测试数据验证了公式的工程适用性及合理性。 展开更多

关键词 地下厂房 声波测试 累积损伤效应 HOEK-BROWN强度准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

钻爆施工隧道围岩爆破损伤累积效应研究 被引量：9

6

作者 徐钟 邓辉 +3 位作者 卢平 彭良田 万柯 雷鹏博 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期70-76,共7页

为了合理选择施工方案并为设置安全防护措施提供依据,降低施工诱发地质灾害的风险,研究了隧道施工过程中掌子面多次爆破振动对隧洞围岩带来的累积损伤影响。首先,以质点振动峰值速度作为围岩损伤判定标准,根据围岩损伤程度利用强度折减... 为了合理选择施工方案并为设置安全防护措施提供依据,降低施工诱发地质灾害的风险,研究了隧道施工过程中掌子面多次爆破振动对隧洞围岩带来的累积损伤影响。首先,以质点振动峰值速度作为围岩损伤判定标准,根据围岩损伤程度利用强度折减法设置围岩力学参数,对理论公式进行推导。其次,通过软件进行多次爆破开挖的数值模拟,分析得到爆破损伤的分布规律和范围。最后,量化分析并拟合成果数据,对比不同围岩等级、不同部位爆破损伤的累积效应。结果表明:爆破损伤的累积效应非常明显,且与文献中的测试数据接近;掌子面前方的累积效应最大,其他部位较为接近;Ⅳ级围岩的爆破损伤分布范围最大,其次为Ⅲ级围岩,最小为Ⅴ级围岩;隧道施工过程中考虑岩体安全厚度、安全防护措施等内容时,应当计入累积损伤效应增大系数。研究成果可以广泛应用于水利、交通、矿山等工程项目中,为隧道掘进施工方案和防护措施制定提供数据参考,为安全施工提供保障。 展开更多

关键词 钻爆施工 质点振动峰值速度 损伤度 爆破累积损伤效应 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑损伤累积效应的单层球面网壳动力稳定 被引量：5

7

作者 李永梅 胡琨 张微敬 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期16-21,共6页

为了揭示强震下单层网壳结构的动力失效机理,从考虑材料损伤累积效应的角度出发,基于塑性应变和能量损耗理论建立应变-损伤弹塑性本构关系,提出将B-R运动准则和杆件塑性应变能密度曲线结合起来,作为结构动力失稳的判断标准.应用动态增量... 为了揭示强震下单层网壳结构的动力失效机理,从考虑材料损伤累积效应的角度出发,基于塑性应变和能量损耗理论建立应变-损伤弹塑性本构关系,提出将B-R运动准则和杆件塑性应变能密度曲线结合起来,作为结构动力失稳的判断标准.应用动态增量(IDA)法,对一Kiewitt-8型单层球面网壳结构进行地震作用下动力稳定分析,得出考虑材料损伤累积效应将显著降低结构的动力稳定临界荷载等结论,为该类结构震后修复和抗震性能的评估提供依据. 展开更多

关键词 单层网壳 损伤累积效应 稳定性 判断标准 地震效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑损伤累积效应的钢框架结构抗震分析与设计 被引量：3

8

作者 徐龙河 单旭 +1 位作者 杨冬玲 李忠献 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期493-498,共6页

为了在强震分析中考虑钢材损伤累积效应的影响,应用塑性应变和能量损耗理论建立了钢材的损伤模型,对一个9层Benchmark结构进行考虑损伤累积效应的地震分析.通过对比分析,表明考虑材料损伤累积效应因素后,结构塑性阶段的动力反应变大,损... 为了在强震分析中考虑钢材损伤累积效应的影响,应用塑性应变和能量损耗理论建立了钢材的损伤模型,对一个9层Benchmark结构进行考虑损伤累积效应的地震分析.通过对比分析,表明考虑材料损伤累积效应因素后,结构塑性阶段的动力反应变大,损伤指标增加,损伤程度提高1个等级.针对结构在强震中考虑损伤累积效应的反应特征,通过布置斜撑对薄弱层进行了加强,使首层的动力响应和损伤程度均大大减小,上层的损伤指标虽有所增加但损伤状态变化不大. 展开更多

关键词 钢框架结构 损伤模型 损伤累积效应 抗震分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

强震下考虑损伤累积效应的钢管塔动力响应分析 被引量：3

9

作者 田利 马瑞升 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第5期132-138,共7页

编制了考虑损伤累积效应的材料子程序VUMAT-D,并通过单根钢管轴向等幅加载测试验证了子程序的有效性。基于实际工程,建立大跨越钢管塔的三维有限元模型。采用动力时程分析方法,对强震作用下考虑损伤累积效应和未考虑损伤累积效应的钢管... 编制了考虑损伤累积效应的材料子程序VUMAT-D,并通过单根钢管轴向等幅加载测试验证了子程序的有效性。基于实际工程,建立大跨越钢管塔的三维有限元模型。采用动力时程分析方法,对强震作用下考虑损伤累积效应和未考虑损伤累积效应的钢管塔动力响应进行了对比分析研究。采用增量动力分析方法,研究钢管塔顶端位移峰值与PGA之间的关系,并提出了变量α来判断结构的抗倒塌能力和倒塌位置。最后研究了节点质量对钢管塔动力响应的影响。研究结果表明:该程序对钢管塔结构的损伤分析具有合理性和有效性;对于强震作用下钢管塔动力时程分析,应当考虑损伤累积效应的影响;节点质量对钢管塔动力响应的影响不可忽略。研究结果对于钢管塔的工作性能的评估以及震后维修加固具有重要的意义。 展开更多

关键词 损伤累积效应 大跨越钢管塔 动力性能 增量动力分析 抗倒塌能力 破坏位置

在线阅读 下载PDF 职称材料

压气储能地下储气库围岩累积损伤特性数值研究 被引量：20

10

作者 蒋中明 秦双专 唐栋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期230-238,共9页

压气储能电站地下岩穴储气库围岩在循环运行工况下累积损伤效应明显。为研究大规模地下储气库围岩的累积损伤特性,基于损伤理论和FLAC3D软件平台,二次开发了适用于大规模地下储气库循环加卸载条件下的累积损伤分析程序,并对程序正确性... 压气储能电站地下岩穴储气库围岩在循环运行工况下累积损伤效应明显。为研究大规模地下储气库围岩的累积损伤特性,基于损伤理论和FLAC3D软件平台,二次开发了适用于大规模地下储气库循环加卸载条件下的累积损伤分析程序,并对程序正确性进行了验证。在此基础上,研究了储气库截面型式、洞室埋深和运行下限压力等因素对储气库围岩累积损伤特性的影响。研究表明:①储气库截面型式、洞室埋深和运行下限压力都对储气库围岩变形参数损伤影响较显著,且储气库竖直方向损伤深度都大于水平方向损伤深度;②损伤区内围岩变形参数的损伤程度和损伤变量随着洞室埋深或运行下限压力的增加而减小;③对于相同截面型式的储气库,埋深和运行下限压力不同时,储气库围岩损伤区内同一测点位置的损伤变量或变形参数差值随着循环次数的增加逐渐增大。大规模地下储气库围岩累积损伤特性对全面分析储气库的安全稳定性不可以忽略。 展开更多

关键词 压气储能 地下洞室 循环荷载 累积损伤效应 损伤理论

在线阅读 下载PDF 职称材料

带暗支撑剪力墙损伤累积静力弹塑性分析 被引量：2

11

作者 李青宁 张品乐 李晓蕾 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期34-38,共5页

在多垂直杆剪力墙单元模型的基础上进行改进,把多垂直杆的轴向刚度和剪切刚度相结合,即每根垂直杆传递轴力的同时还传递剪力,考虑钢材和混凝土损伤累积效应对剪力墙的影响,在上述基础上提出考虑材料损伤累积效应的带暗支撑剪力墙模型,... 在多垂直杆剪力墙单元模型的基础上进行改进,把多垂直杆的轴向刚度和剪切刚度相结合,即每根垂直杆传递轴力的同时还传递剪力,考虑钢材和混凝土损伤累积效应对剪力墙的影响,在上述基础上提出考虑材料损伤累积效应的带暗支撑剪力墙模型,模型更接近带暗支撑剪力墙的受力性能。利用该模型编制的相应程序,对两片分别带有型钢暗支撑和钢筋暗支撑的剪力墙模型进行弹塑性静力加载数值模拟分析,计算结果和试验结果吻合较好,说明方法应用可行。 展开更多

关键词 剪力墙 多垂直杆单元模型 弹塑性静力分析 材料损伤累积效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑材料损伤累积的空间网格结构弹塑性分析建模方法 被引量：1

12

作者 张毅刚 周海涛 杨大彬 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2011年第2期38-44,共7页

传统的轴向受力构件二次屈曲效应模拟方法计算结果在构件前次屈曲后残余变形及材料硬化效应不明显时与试验值差异较大,无法精确模拟,对此文中提出了考虑损伤累积效应的混合硬化材料模型结合纤维梁单元的轴向受力构件建模方法。通过试验... 传统的轴向受力构件二次屈曲效应模拟方法计算结果在构件前次屈曲后残余变形及材料硬化效应不明显时与试验值差异较大,无法精确模拟,对此文中提出了考虑损伤累积效应的混合硬化材料模型结合纤维梁单元的轴向受力构件建模方法。通过试验数据与数值模拟结果的对比,表明该方法可以更精确地模拟构件在轴向往复荷载作用下二次屈曲及屈曲后的力学行为,是空间网格结构弹塑性分析时构件建模的适用方法,并通过最后的柱面网壳算例分析表明该方法的对网格结构弹塑性时程计算有较大意义。 展开更多

关键词 二次屈曲 损伤累积效应 纤维单元 网格结构 建模方法

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑地震损伤的单层球面网壳结构静力稳定性 被引量：2

13

作者 李永梅 胡琨 +1 位作者 张微敬 李运运 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期256-261,共6页

为了研究地震损伤对单层网壳结构静力稳定性能的影响,基于考虑材料损伤累积效应的本构模型,对一K8型单层球面网壳结构,首先利用动态增量(incremental dynamic analysis,IDA)方法对单层网壳结构进行动力稳定分析,提出将B-R准则与塑性应... 为了研究地震损伤对单层网壳结构静力稳定性能的影响,基于考虑材料损伤累积效应的本构模型,对一K8型单层球面网壳结构,首先利用动态增量(incremental dynamic analysis,IDA)方法对单层网壳结构进行动力稳定分析,提出将B-R准则与塑性应变能曲线相结合作为结构动力失稳破坏的判断准则,得到结构动力失稳临界值;然后采用弧长法和Newton-Raphson法相结合的增量迭代法对损伤后的结构进行非线性屈曲分析,得到震后结构的静力稳定临界荷载.结果表明:考虑地震损伤累积效应的结构静力稳定性能显著降低,为该类结构抗震设计、性能评估和震后修复、加固提供参考. 展开更多

关键词 单层网壳 损伤累积效应 静力稳定 动力失稳

在线阅读 下载PDF 职称材料

爆破地震作用下的老旧砌体结构动力特性分析 被引量：1

14

作者 黄俊 夏界宁 罗松 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第2期185-193,202,共10页

城市内老旧砌体结构多但抗震性能较差,在爆破作用下可能产生破坏。为研究爆破作用下老旧砌体的动力特性,在爆破现场附近的老旧砌体结构上布设强震仪,以观测爆破地震波对结构的瞬时作用以及长期爆破作用下的累积损伤效应。通过对爆破加... 城市内老旧砌体结构多但抗震性能较差,在爆破作用下可能产生破坏。为研究爆破作用下老旧砌体的动力特性,在爆破现场附近的老旧砌体结构上布设强震仪,以观测爆破地震波对结构的瞬时作用以及长期爆破作用下的累积损伤效应。通过对爆破加速度和速度记录进行时域和频域分析比较,认为爆破速度记录相比爆破加速度记录可以更好地识别出砌体结构的动力特性,且爆破地震速度对砌体结构横向的共振影响最大。采用对比分析法,分别用爆破地震速度和地脉动加速度记录识别老旧砌体结构的动力特性,发现两种方法都能近似地识别出砌体结构的低阶平动和扭转频率,但采用爆破速度计算的自振频率比地脉动法要小1.8%~3.4%,这主要是因为爆破振动更能反映在较大振动作用下结构的响应,频繁的爆破可能导致老旧砌体结构出现非线性反应。通过监测结构自振频率在长期爆破作用下的变化,发现虽然单个爆破振动能满足《爆破安全规程》的安全要求,但在长期爆破作用下,结构1阶扭转频率、2阶横向和纵向频率随爆破次数的增加分别减少了4%、3.6%和5.2%,因此在爆破安全监测中应考虑长期爆破作用对老旧砌体结构等抗震能力较差建筑的累积损伤效应。 展开更多

关键词 爆破地震波 老旧砌体结构 自振频率 累积损伤效应 爆破安全评估

在线阅读 下载PDF 职称材料

爆破冲击荷载下隧道振动特性与安全性评价研究 被引量：17

15

作者 王祥秋 周岳峰 周治国 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期134-138,共5页

隧道工程爆破施工引起衬砌结构以及地表建筑物破坏时有发生,研究隧道工程爆破振动效应以及安全性评价方法,对确保隧道工程施工安全十分重要。基于三维动力有限元分析方法,以某城市双连拱隧道工程爆破施工为例,探讨爆炸冲击荷载作用下隧... 隧道工程爆破施工引起衬砌结构以及地表建筑物破坏时有发生,研究隧道工程爆破振动效应以及安全性评价方法,对确保隧道工程施工安全十分重要。基于三维动力有限元分析方法,以某城市双连拱隧道工程爆破施工为例,探讨爆炸冲击荷载作用下隧道围岩介质动力响应特征。研究表明,爆破冲击对周围介质的影响具有时间滞后和累积损伤效应,只考虑爆破瞬时最大振动波速对围岩介质以及地表建筑物的影响不能真实反映爆破影响的实质。同时结合具体工程对地表建筑物爆破安全评价方法进行分析研究,建议将现代数值分析方法应用于复杂条件下隧道爆破安全性评价工作。 展开更多

关键词 爆破冲击荷载 三维动力有限元法 隧道振动 累积损伤效应 安全评价

在线阅读 下载PDF 职称材料

循环爆破振动作用下含断层边坡稳定性计算方法

16

作者 姜聚宇 邢玉娇 +1 位作者 王来贵 王东 《煤炭科学技术》 2025年第10期19-32,共14页

为准确量化和预测爆破振动长期作用下含断层边坡稳定性演变规律,实现露天矿安全高效可持续开采。以某露天矿为工程背景,采用现场测振试验、数值计算探究了爆破地震波在时间与空间维度的动态特征,研究了爆破地震波水平与垂直方向传播衰... 为准确量化和预测爆破振动长期作用下含断层边坡稳定性演变规律,实现露天矿安全高效可持续开采。以某露天矿为工程背景,采用现场测振试验、数值计算探究了爆破地震波在时间与空间维度的动态特征,研究了爆破地震波水平与垂直方向传播衰减规律,阐明了高程放大效应及断层隔振效应;采用霍普金森压杆冲击试验,研究了循环爆破冲击作用下边坡岩土体裂纹扩展与损伤劣化规律,确立了爆破振动强度、次数与岩体内部损伤之间的定量关系,建立了边坡岩土体动态损伤劣化数学模型;应用FLAC^(3D)数值模拟研究了爆破振动作用下边坡动力响应特征,分析了边坡的潜在滑坡模式和失稳演化机理,提出了爆破振动作用下含断层边坡稳定性计算方法,定量分析了爆破振动对边坡稳定性的影响,预测了边坡可承受爆破振动次数。结果表明:爆破振动对边坡稳定性影响较大,爆破振动作用下边坡最大动应力响应与单响药量、高程差呈正相关关系,与爆心距呈负相关关系;随爆破振动最大动应力增大、爆破次数增多,损伤参量呈指数函数变大,边坡动-静力安全系数的降低率呈幂函数增大趋势。结合工程实例,验证了爆破振动作用下含断层边坡稳定性计算方法的合理性,为类似矿山边坡稳定性评价提供了新视角。 展开更多

关键词 露天矿 断层 岩体累积损伤效应 爆破振动 稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料