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岩质斜坡动力响应特性的结构面效应研究
被引量:
6
1
作者
侯红娟
许强
吴金辉
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2015年第1期224-231,共8页
斜坡的坡体结构是控制斜坡变形破坏模式、影响斜坡动力特性的重要因素。为了进一步了解"坡体结构面如何影响边坡地震动力响应规律"这一问题,对均质斜坡(无结构面)和水平层状岩质斜坡(含水平结构面)两种类型的岩质斜坡进行了...
斜坡的坡体结构是控制斜坡变形破坏模式、影响斜坡动力特性的重要因素。为了进一步了解"坡体结构面如何影响边坡地震动力响应规律"这一问题,对均质斜坡(无结构面)和水平层状岩质斜坡(含水平结构面)两种类型的岩质斜坡进行了大型振动台试验研究,并着重对比分析了有无结构面对岩质斜坡峰值加速度动力响应规律的影响。研究结果表明:水平层状斜坡坡表和坡内加速度动力响应基本上都大于均质斜坡,即水平层状岩质斜坡存在层面放大作用,但水平结构面对斜坡加速度动力响应放大作用的程度与地震波类型、频率、振动强度和激振方向有关,总的来说,水平层面对Z向地震波的放大作用大于对X向地震波;在本试验研究中,频率仅影响层面放大系数量值的变化,而地震波类型及其振动强度和激振方向则对其分布形式和量值均有显著影响。
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关键词
水平层状
均质斜坡
结构
面
振动台
结构面效应
层
面
放大系数
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职称材料
反倾岩坡倾倒变形结构面影响效应研究
被引量:
20
2
作者
张御阳
裴向军
+3 位作者
唐皓
王东坡
谷虎
董源
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2018年第4期844-851,共8页
为探究斜坡内赋存不同角度裂隙对反倾岩质斜坡倾倒变形影响效应,设计9组底摩擦试验,对比无裂隙、含一组陡裂隙和一陡一缓两组裂隙的3种类型试验,并研究不同裂隙角度对破裂面影响效应。研究发现:陡倾裂隙倾角的变化对岩坡变形及主破裂面...
为探究斜坡内赋存不同角度裂隙对反倾岩质斜坡倾倒变形影响效应,设计9组底摩擦试验,对比无裂隙、含一组陡裂隙和一陡一缓两组裂隙的3种类型试验,并研究不同裂隙角度对破裂面影响效应。研究发现:陡倾裂隙倾角的变化对岩坡变形及主破裂面形态有明显规律性影响,陡倾裂隙倾角越陡,发生倾倒破坏的初始破坏部位逐渐偏浅,破坏面积相对减小,破裂面从近直线型逐渐转变成近弧形;缓倾裂隙的赋存,使陡倾裂隙顺尖端开裂增长并且相互沟通形成贯通的破裂面过程更加快捷;主破裂面上覆层状岩体在倾倒变形时,会在其中部产生反向弯曲折断;通过定量分析,发现随着陡倾裂隙倾角增大,岩坡倾倒变形破坏幅度降低,而主破裂面无论是长度还是反映迹线复杂度的分维值亦随之降低。
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关键词
反倾岩坡
倾倒变形
陡缓裂隙
底摩擦试验
结构面效应
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职称材料
三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究
被引量:
29
3
作者
向天兵
冯夏庭
+2 位作者
陈炳瑞
江权
张传庆
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期2908-2916,共9页
针对含结构面岩石的脆性破坏现象,探讨了三向应力条件下岩体破坏的单结构面控制效应。利用真三轴试验进行验证,系统研究了单结构面岩石试样在模拟工程岩体开挖卸荷与支护应力路径下的力学行为、结构控制规律及声发射(AE)特征等。研究表...
针对含结构面岩石的脆性破坏现象,探讨了三向应力条件下岩体破坏的单结构面控制效应。利用真三轴试验进行验证,系统研究了单结构面岩石试样在模拟工程岩体开挖卸荷与支护应力路径下的力学行为、结构控制规律及声发射(AE)特征等。研究表明,(1)三向应力下单结构面控制效应能够较好地描述工程岩体的结构控制规律和卸荷、支护作用,真三轴试验结果与理论分析较为吻合;(2)开挖卸荷与支护应力路径下,含结构面岩体的破坏模式、卸荷的影响和支护效果等均与应力状态、支护强度及结构面参数有关,可依据结构控制规律,从工程方位布置、提供合理支护等方面采取措施避免岩体发生结构控制破坏;(3)试样的AE活动和能量释放规律与完整试样相似,但结构面的存在降低了试样储能能力,且95%以上的应变能在破坏阶段突然释放。试验研究和结构面控制效应的探讨对地下工程岩体开挖支护有一定的指导意义。
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关键词
岩石力学
单
结构
面
控制
效应
三向应力
真三轴试验
岩石声发射
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职称材料
三轴循环加卸载下单结构面煤岩长度效应试验研究
4
作者
刘超
马天辉
成小雨
《煤矿开采》
北大核心
2016年第3期20-23,35,共5页
针对裂隙煤岩体的结构面效应,通过在煤岩试样表面预制特定角度和深度、不同长度的单结构面,以三轴循环加卸载试验为手段,利用CRIMS-DDL600电子万能试验机和SAEU2S多通道声发射检测系统,研究了单结构面煤岩体的强度、变形特性、破坏形式...
针对裂隙煤岩体的结构面效应,通过在煤岩试样表面预制特定角度和深度、不同长度的单结构面,以三轴循环加卸载试验为手段,利用CRIMS-DDL600电子万能试验机和SAEU2S多通道声发射检测系统,研究了单结构面煤岩体的强度、变形特性、破坏形式和声发射特征受结构面长度变化的影响。试验结果表明:随着循环加卸载次数的增多,试样的不可逆变形呈非线性增大的趋势;结构面角度一定,试样的抗压强度随着结构面长度的增大而减小;结构面长度越大,结构面效应对试样自身的材料破坏影响越明显,具体体现为试样沿结构面的滑移破坏和穿切结构面的破坏;随着循环加卸载的进行,声发射信息经历了加载初的少量随机期、加卸载时的规律波动期、破坏前的密集活跃期、主破坏发生后的峰值和峰后衰减期,声发射信息可以较好地反映试样的破坏过程,破坏前的声发射密集活跃期可以作为判定试样破坏的前兆。
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关键词
三轴试验
循环加卸载
裂隙煤岩体
结构面效应
破坏形式
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职称材料
基于有限元/离散元耦合分析方法的含预制裂隙圆形孔洞试样破坏特性数值分析
被引量:
6
5
作者
冯帆
李夕兵
+1 位作者
李地元
陈冲
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S2期337-348,共12页
为了揭示结构面作用下深埋高应力硐室围岩的破坏机制,采用有限元/离散元耦合分析方法(FDEM)对含预制裂隙圆形孔洞硬岩试样建立数值模型,研究不同预制裂隙(结构面)位置、长度以及倾角下试样孔洞周边裂纹扩展规律及其力学破坏特性,针对各...
为了揭示结构面作用下深埋高应力硐室围岩的破坏机制,采用有限元/离散元耦合分析方法(FDEM)对含预制裂隙圆形孔洞硬岩试样建立数值模型,研究不同预制裂隙(结构面)位置、长度以及倾角下试样孔洞周边裂纹扩展规律及其力学破坏特性,针对各种情况提出了相应的支护措施。研究发现,(1)在无预制裂隙作用条件下圆形孔洞顶底部首先出现张拉裂纹,随后在孔洞两侧相继出现劈裂裂纹并逐渐贯通,近似于开挖面附近的板裂化破坏;(2)若洞壁一侧存在已揭露裂隙该侧岩体整体呈剪切滑移型破坏,若洞壁一侧存在未揭露裂隙该侧岩体的破坏模式为张拉–剪切型破坏,未揭露预制裂隙试样的破坏程度更为剧烈且更容易诱发岩爆;(3)对于孔洞上方的预制裂隙,无论揭露与否最终都会产生局部性顶板垮落或崩塌;(4)随着预制裂隙长度的增加,圆形孔洞上方岩体由短裂隙时的局部性垮塌最终转变为全局式垮塌;(5)对于孔洞一侧预制裂隙,试样破坏过程所释放的动能(破坏程度)随裂隙倾角的增加呈现先增大后降低的趋势,对于孔洞顶部预制裂隙,试样的破坏剧烈程度随裂隙倾角的增加呈现单调递增趋势。研究结果可为含裂隙或断层岩体地下工程开挖、支护设计及其稳定性分析提供指导。
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关键词
有限元/离散元耦合分析方法(FDEM)
圆形孔洞
预制裂隙
结构面效应
岩爆
数值模拟
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职称材料
题名
岩质斜坡动力响应特性的结构面效应研究
被引量:
6
1
作者
侯红娟
许强
吴金辉
机构
华电郑州机械设计研究院有限公司
成都理工大学
出处
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2015年第1期224-231,共8页
基金
国家重点基础研究发展计划课题项目(2008CB425801)
教育部创新团队发展计划项目(IRT0812)
地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室自主研究课题项目
文摘
斜坡的坡体结构是控制斜坡变形破坏模式、影响斜坡动力特性的重要因素。为了进一步了解"坡体结构面如何影响边坡地震动力响应规律"这一问题,对均质斜坡(无结构面)和水平层状岩质斜坡(含水平结构面)两种类型的岩质斜坡进行了大型振动台试验研究,并着重对比分析了有无结构面对岩质斜坡峰值加速度动力响应规律的影响。研究结果表明:水平层状斜坡坡表和坡内加速度动力响应基本上都大于均质斜坡,即水平层状岩质斜坡存在层面放大作用,但水平结构面对斜坡加速度动力响应放大作用的程度与地震波类型、频率、振动强度和激振方向有关,总的来说,水平层面对Z向地震波的放大作用大于对X向地震波;在本试验研究中,频率仅影响层面放大系数量值的变化,而地震波类型及其振动强度和激振方向则对其分布形式和量值均有显著影响。
关键词
水平层状
均质斜坡
结构
面
振动台
结构面效应
层
面
放大系数
Keywords
horizontal layered
homogeneous slope
structural plane
shaking table
structural plane effect
layered surface amplification coefficient.
分类号
P642 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
反倾岩坡倾倒变形结构面影响效应研究
被引量:
20
2
作者
张御阳
裴向军
唐皓
王东坡
谷虎
董源
机构
地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)
西安科技大学地质与环境学院
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2018年第4期844-851,共8页
基金
国家创新性群体基金(41521002)
青年科学基金项目(41602305)资助
文摘
为探究斜坡内赋存不同角度裂隙对反倾岩质斜坡倾倒变形影响效应,设计9组底摩擦试验,对比无裂隙、含一组陡裂隙和一陡一缓两组裂隙的3种类型试验,并研究不同裂隙角度对破裂面影响效应。研究发现:陡倾裂隙倾角的变化对岩坡变形及主破裂面形态有明显规律性影响,陡倾裂隙倾角越陡,发生倾倒破坏的初始破坏部位逐渐偏浅,破坏面积相对减小,破裂面从近直线型逐渐转变成近弧形;缓倾裂隙的赋存,使陡倾裂隙顺尖端开裂增长并且相互沟通形成贯通的破裂面过程更加快捷;主破裂面上覆层状岩体在倾倒变形时,会在其中部产生反向弯曲折断;通过定量分析,发现随着陡倾裂隙倾角增大,岩坡倾倒变形破坏幅度降低,而主破裂面无论是长度还是反映迹线复杂度的分维值亦随之降低。
关键词
反倾岩坡
倾倒变形
陡缓裂隙
底摩擦试验
结构面效应
Keywords
Anti-inclined rock slope
Toppling deformation
Steep dip and low dip angle fractures
Floor-frictionsimulation
Structural surface effect
分类号
P642 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究
被引量:
29
3
作者
向天兵
冯夏庭
陈炳瑞
江权
张传庆
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第10期2908-2916,共9页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)项目(No.2006AA06Z117)
国家自然科学基金委员会
二滩水电开发有限责任公司雅砻江水电开发联合研究基金项目(No.50539090)
文摘
针对含结构面岩石的脆性破坏现象,探讨了三向应力条件下岩体破坏的单结构面控制效应。利用真三轴试验进行验证,系统研究了单结构面岩石试样在模拟工程岩体开挖卸荷与支护应力路径下的力学行为、结构控制规律及声发射(AE)特征等。研究表明,(1)三向应力下单结构面控制效应能够较好地描述工程岩体的结构控制规律和卸荷、支护作用,真三轴试验结果与理论分析较为吻合;(2)开挖卸荷与支护应力路径下,含结构面岩体的破坏模式、卸荷的影响和支护效果等均与应力状态、支护强度及结构面参数有关,可依据结构控制规律,从工程方位布置、提供合理支护等方面采取措施避免岩体发生结构控制破坏;(3)试样的AE活动和能量释放规律与完整试样相似,但结构面的存在降低了试样储能能力,且95%以上的应变能在破坏阶段突然释放。试验研究和结构面控制效应的探讨对地下工程岩体开挖支护有一定的指导意义。
关键词
岩石力学
单
结构
面
控制
效应
三向应力
真三轴试验
岩石声发射
Keywords
rock mechanics
single structural plane controlling effect
three-dimensional stress
true triaxial experiment
acoustic emission of rock
分类号
TU458 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
三轴循环加卸载下单结构面煤岩长度效应试验研究
4
作者
刘超
马天辉
成小雨
机构
西安科技大学能源学院
西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
大连理工大学岩石破裂与失稳研究所
出处
《煤矿开采》
北大核心
2016年第3期20-23,35,共5页
基金
国家重点基础研究发展规划(973计划)项目(2014CB047100)
国家自然科学青年基金项目(51304154)
文摘
针对裂隙煤岩体的结构面效应,通过在煤岩试样表面预制特定角度和深度、不同长度的单结构面,以三轴循环加卸载试验为手段,利用CRIMS-DDL600电子万能试验机和SAEU2S多通道声发射检测系统,研究了单结构面煤岩体的强度、变形特性、破坏形式和声发射特征受结构面长度变化的影响。试验结果表明:随着循环加卸载次数的增多,试样的不可逆变形呈非线性增大的趋势;结构面角度一定,试样的抗压强度随着结构面长度的增大而减小;结构面长度越大,结构面效应对试样自身的材料破坏影响越明显,具体体现为试样沿结构面的滑移破坏和穿切结构面的破坏;随着循环加卸载的进行,声发射信息经历了加载初的少量随机期、加卸载时的规律波动期、破坏前的密集活跃期、主破坏发生后的峰值和峰后衰减期,声发射信息可以较好地反映试样的破坏过程,破坏前的声发射密集活跃期可以作为判定试样破坏的前兆。
关键词
三轴试验
循环加卸载
裂隙煤岩体
结构面效应
破坏形式
Keywords
triaxial experiment
cyclic loading and unloading
fractured coal petrography
structural plane effect
damage form
分类号
TD989 [矿业工程—选矿]
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职称材料
题名
基于有限元/离散元耦合分析方法的含预制裂隙圆形孔洞试样破坏特性数值分析
被引量:
6
5
作者
冯帆
李夕兵
李地元
陈冲
机构
中南大学资源与安全工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第S2期337-348,共12页
基金
国家重点研发计划项目(No.2016YFC0600706)
国家自然科学基金项目(No.51474250)~~
文摘
为了揭示结构面作用下深埋高应力硐室围岩的破坏机制,采用有限元/离散元耦合分析方法(FDEM)对含预制裂隙圆形孔洞硬岩试样建立数值模型,研究不同预制裂隙(结构面)位置、长度以及倾角下试样孔洞周边裂纹扩展规律及其力学破坏特性,针对各种情况提出了相应的支护措施。研究发现,(1)在无预制裂隙作用条件下圆形孔洞顶底部首先出现张拉裂纹,随后在孔洞两侧相继出现劈裂裂纹并逐渐贯通,近似于开挖面附近的板裂化破坏;(2)若洞壁一侧存在已揭露裂隙该侧岩体整体呈剪切滑移型破坏,若洞壁一侧存在未揭露裂隙该侧岩体的破坏模式为张拉–剪切型破坏,未揭露预制裂隙试样的破坏程度更为剧烈且更容易诱发岩爆;(3)对于孔洞上方的预制裂隙,无论揭露与否最终都会产生局部性顶板垮落或崩塌;(4)随着预制裂隙长度的增加,圆形孔洞上方岩体由短裂隙时的局部性垮塌最终转变为全局式垮塌;(5)对于孔洞一侧预制裂隙,试样破坏过程所释放的动能(破坏程度)随裂隙倾角的增加呈现先增大后降低的趋势,对于孔洞顶部预制裂隙,试样的破坏剧烈程度随裂隙倾角的增加呈现单调递增趋势。研究结果可为含裂隙或断层岩体地下工程开挖、支护设计及其稳定性分析提供指导。
关键词
有限元/离散元耦合分析方法(FDEM)
圆形孔洞
预制裂隙
结构面效应
岩爆
数值模拟
Keywords
finite/discrete element method(FDEM)
circular hole
pre-existing flaw
structure surface effect
rockburst
numerical simulation
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
岩质斜坡动力响应特性的结构面效应研究
侯红娟
许强
吴金辉
《世界地震工程》
CSCD
北大核心
2015
6
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职称材料
2
反倾岩坡倾倒变形结构面影响效应研究
张御阳
裴向军
唐皓
王东坡
谷虎
董源
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2018
20
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职称材料
3
三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究
向天兵
冯夏庭
陈炳瑞
江权
张传庆
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
29
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职称材料
4
三轴循环加卸载下单结构面煤岩长度效应试验研究
刘超
马天辉
成小雨
《煤矿开采》
北大核心
2016
0
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职称材料
5
基于有限元/离散元耦合分析方法的含预制裂隙圆形孔洞试样破坏特性数值分析
冯帆
李夕兵
李地元
陈冲
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
6
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