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深部碎裂岩体巷道变形破坏机制与支护效应连续-非连续分析 被引量:1
1
作者 张世瑞 江权 +3 位作者 邱士利 周小平 寇永渊 刘建坡 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2025年第1期82-93,共12页
金川二矿深部碎裂岩体具有“岩块强度高,岩体强度低”的显著特点,巷道围岩具有显著的大变形特征,导致喷锚网或衬砌等支护结构破坏频繁,严重威胁采矿生产安全。以该矿深部巷道现场工程为背景,首先,通过现场调查和实测确定该矿深部巷道围... 金川二矿深部碎裂岩体具有“岩块强度高,岩体强度低”的显著特点,巷道围岩具有显著的大变形特征,导致喷锚网或衬砌等支护结构破坏频繁,严重威胁采矿生产安全。以该矿深部巷道现场工程为背景,首先,通过现场调查和实测确定该矿深部巷道围岩具有典型层状、碎裂状和复合结构特征,冒落和底臌为典型的破坏形式;其次,结合室内试验和现场监测数据,基于连续-非连续数值模拟分析方法 (FDEM)提出一种可破Voronoi块体模型和离散裂隙网络模型模拟巷道开挖过程,捕获围岩损伤破裂特征;最后,结合实体单元和锚杆单元模拟支护结构响应,探讨深部碎裂岩体变形破坏机制和支护效应。研究结果表明,结构面间距和倾角显著影响应力释放区的位置和压力拱的形成,导致围岩变形各向异性和破裂非均匀性;锚杆、混凝土喷层+锚杆及U型钢拱架+锚杆3种支护结构对于限制围岩变形具有显著差异性,加入锚杆和衬砌能有效抑制冒落区,限制顶拱位移,但不能有效抑制底板隆起;超前注浆、加长锚杆和钢拱架是控制深部碎裂岩体巷道大变形的重要措施。研究结果可为深部碎裂岩体巷道变形控制与支护设计提供理论参考。 展开更多
关键词 碎裂岩体 变形 深部巷道 连续-连续分析 支护方式
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基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析 被引量:3
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作者 黄明华 钟煜轩 +1 位作者 陆锦斌 王克平 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期492-504,共13页
分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧... 分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形进行分析。首先,根据Mindlin解导出基坑开挖卸载作用在下卧盾构隧道轴线处所产生竖向附加荷载的理论表达式;其次,基于非连续地基梁模型,推导竖向附加荷载作用下盾构隧道环段的竖向位移控制微分方程及环间接头的内力连续性条件与变形关系;最后,利用有限差分法建立下卧盾构隧道竖向位移的理论计算方法,并通过实际工程案例进行对比验证,分析接头转动刚度和剪切刚度、地基反力系数、基坑开挖深度以及基坑与盾构隧道水平间距等参数的影响。结果表明:基于非连续地基梁模型所得到的盾构隧道竖向位移与实测值具有较好的一致性,分布曲线在环段内光滑、在环间接头处有突变,反映了环间接头的转动和错台位移特性;随着接头转动刚度的增加,环段接头转角位移会逐渐减小,环间错台量则会逐渐增加;而接头剪切刚度越大,盾构隧道竖向位移与环间错台量则会越小;地基反力系数以及隧道与基坑间距的增大,基坑开挖深度的减小,均会使得盾构隧道竖向位移与环间错台量减小,其弯矩与剪力亦可得到有效控制。 展开更多
关键词 基坑开挖 下卧盾构隧道 连续地基梁模型 环段接头 竖向变形
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大跨双幅刚构-连续梁桥最大双悬臂阶段风致效应分析
3
作者 王博 白杨 +2 位作者 郑恒斌 王伟 张敏 《世界桥梁》 北大核心 2025年第2期81-89,共9页
为确保大跨桥梁施工期抗风安全,以沿海地区某主跨200 m的双幅预应力混凝土刚构-连续梁桥为背景,研究其最大双悬臂阶段在双幅邻近主梁气动干扰效应下结构的风致效应。基于计算流体动力学(CFD)技术,考虑双幅主梁间的气动干扰效应计算双幅... 为确保大跨桥梁施工期抗风安全,以沿海地区某主跨200 m的双幅预应力混凝土刚构-连续梁桥为背景,研究其最大双悬臂阶段在双幅邻近主梁气动干扰效应下结构的风致效应。基于计算流体动力学(CFD)技术,考虑双幅主梁间的气动干扰效应计算双幅主梁典型断面处的三分力系数;基于本征正交分解(POD)的脉动风场快速模拟方法和Davenport准定常气动理论,采用抖振时域法计算分析0°风攻角下最大双悬臂阶段桥梁在脉动风作用工况、平均风与脉动风联合作用工况下的位移和应力。结果表明:迎风侧主梁气动力系数显著大于背风侧,采用迎风侧气动力系数作为抗风分析依据;风荷载作用下主梁横、竖向最大瞬态位移响应分别为71.1 mm和43.9 mm,对应挠跨比分别为1/1 392和1/2 255,均小于规范限值1/300;各位置处主梁及主墩考虑施工状态和风荷载作用的累计应力基本均为压应力,最大压应力分别为13.30 MPa和6.27 MPa,均小于规范限值,结构应力状态安全。 展开更多
关键词 刚构-连续梁桥 双幅桥面 气动干扰效应 最大双悬臂阶段 风致效应 抖振时域分析 数值模拟
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破裂全过程模拟的改进非连续变形分析方法 被引量:8
4
作者 徐栋栋 邬爱清 +4 位作者 李聪 汪斌 蒋昱州 曾平 杨永涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1169-1178,共10页
研究工程岩体中裂纹的萌生、扩展和贯通机制以及后续沿着软弱结构面的滑动机制对于揭示岩体变形和破坏规律具有十分重要的意义。非连续变形分析(DDA)方法对于模拟由宏观结构面切割而成的离散块体系统的滑动变形具有与生俱来的优势,但在... 研究工程岩体中裂纹的萌生、扩展和贯通机制以及后续沿着软弱结构面的滑动机制对于揭示岩体变形和破坏规律具有十分重要的意义。非连续变形分析(DDA)方法对于模拟由宏观结构面切割而成的离散块体系统的滑动变形具有与生俱来的优势,但在模拟岩体由连续到非连续的破坏演化过程方面存在不足。通过引入虚拟节理技术将连续区域离散为子块体,并设定虚拟节理强度为岩石本身强度的方式,在一定程度上加强了DDA对于岩体连续特性的模拟。但这种方式仅考虑虚拟节理达到抗拉强度之前的黏结作用,而忽略了岩石应力-应变全过程曲线中应变软化阶段的强度。因此,通过在子块体间插入一种能够描述岩石应变软化阶段的应变软化黏结单元的方式对上述不足进行了改进,进一步加强了DDA对于岩体连续特性的模拟,并保留了DDA在非连续变形模拟方面的优势。最后,将其应用于求解几个典型的破裂问题。结果表明,模拟的破裂路径与参考解较为一致,证实了改进DDA方法的有效性和正确性。 展开更多
关键词 连续-非连续变形分析 虚拟节理 节理单元 破裂路径 断裂能释放率
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钢-混凝土组合简支桥面连续结构横向应力分析 被引量:1
5
作者 胡志坚 杜威 +1 位作者 樊文胜 周知 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期34-45,共12页
针对钢-混组合简支梁桥的桥面连续结构开裂等病害,围绕桥面连接板的横桥向应力问题,采用线弹性理论和板的偏微分方程进行分析,得出了桥面连接板挠度和应力的分布函数,建立非线性有限元模型,并进行实桥荷载试验.通过比较理论解、有限元... 针对钢-混组合简支梁桥的桥面连续结构开裂等病害,围绕桥面连接板的横桥向应力问题,采用线弹性理论和板的偏微分方程进行分析,得出了桥面连接板挠度和应力的分布函数,建立非线性有限元模型,并进行实桥荷载试验.通过比较理论解、有限元解和实测试验结果,证实了理论解和有限元的有效性.根据得到的分布函数,发现横桥向和纵桥向上的最大拉应力出现在钢梁端部位置的连接板的上缘.此外,还分析了连接板区域尺寸变化对横桥向应力峰值的影响,包括纵梁端部距支座的长度、纵梁的间距以及连接板区域整体尺寸变化.结果表明:较小的纵梁间距和较长的纵梁端部与支撑之间的距离会导致连接板中的横向拉应力峰值增加,并提高横向拉应力在总应力中的占比,从而导致桥面连接板早于设计荷载开裂.因此对于纵梁间距较小、梁端长度较长的钢-混组合简支梁桥桥面连续结构,仅计算其纵桥向受力性能会导致计算结果偏危险,建议按照本文方法考虑横桥向应力对桥面连接板的影响. 展开更多
关键词 -混凝土组合桥(SCCBs) 桥面连接板 横桥向应力分析 有限元法(FEM) 连续桥面简支梁桥
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分段非连续超深防渗墙力学特性与塑性损伤
6
作者 方鼎韩 孙新建 +5 位作者 李国超 徐硕昌 李一帆 官志轩 王兴辰 王开拓 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第3期715-723,共9页
防渗墙是坝基防渗的主要手段,深埋地下,受力条件复杂,极易发生损伤破坏,明确其受力情况对确保大坝安全稳定运行至关重要。以往研究通常采用线弹性模型对防渗墙进行模拟分析,并将其视为连续结构,对含接缝夹泥的非连续混凝土防渗墙的工作... 防渗墙是坝基防渗的主要手段,深埋地下,受力条件复杂,极易发生损伤破坏,明确其受力情况对确保大坝安全稳定运行至关重要。以往研究通常采用线弹性模型对防渗墙进行模拟分析,并将其视为连续结构,对含接缝夹泥的非连续混凝土防渗墙的工作性态并不清楚。采用混凝土塑性损伤(concrete damage plastic,CDP)本构模型结合Goodman接触面单元对含接缝夹泥的分段非连续混凝土防渗墙力学状态展开分析。结果表明:相较于连续混凝土防渗墙,非连续混凝土防渗墙竖向沉降与顺河向位移减少,墙体承受的拉应力减小而压应力增大;随墙段宽度减小,墙体拉伸损伤程度减小,而竖向沉降增大,墙体中下部的压缩损伤更为严重,为兼顾墙体安全和施工效率,将墙宽设计在6 m左右较为合适。研究结果可为分段非连续防渗墙的设计与安全评价提供参考。 展开更多
关键词 混凝土防渗墙 连续 夹泥 变形损伤 数值模拟
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基于连续-离散耦合方法的边坡稳定性模拟研究
7
作者 黄彦华 李明旭 +1 位作者 武世岩 杨超 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1502-1513,共12页
为探究岩质边坡失稳过程及破坏特征,以实际滑坡为工程背景,采用连续-离散耦合数值方法(FLAC-PFC),结合强度折减法模拟分析坡体变形及离散单元破裂规律。首先,通过地表沉降算例,验证以边界墙为媒介的界面耦合方法能够保证数值模型的力、... 为探究岩质边坡失稳过程及破坏特征,以实际滑坡为工程背景,采用连续-离散耦合数值方法(FLAC-PFC),结合强度折减法模拟分析坡体变形及离散单元破裂规律。首先,通过地表沉降算例,验证以边界墙为媒介的界面耦合方法能够保证数值模型的力、力矩和位移传递的连续性;然后,构建边坡连续-离散耦合数值模型,分别对连续单元和离散单元进行强度参数劣化,验证采用强度折减法进行连续-离散耦合边坡模型稳定性分析的有效性;最后,基于不同强度折减系数下边坡滑移模拟结果,分析边坡坡体位移及裂纹演化规律。研究结果表明,坡体在重力的作用下逐渐出现滑移趋势,坡体表面的位移明显大于坡体内部的位移,在坡脚处出现滑坡堆积体,沿边坡横向的位移变化是边坡失稳的主要表现。在不同强度折减系数下,离散域内颗粒体出现不同程度的破裂,总体表现为滑面上部坡体内单元微裂纹数量较多,且以张拉破坏为主,与少量剪切微裂纹共同形成宏观裂纹,成为离散单元的主破坏面。 展开更多
关键词 岩质边坡 强度折减法 稳定性分析 裂纹演化 连续-离散耦合
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一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法
8
作者 姚齐水 董鹏林 +2 位作者 唐嘉昌 夏艳 邱梓潼 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第6期1075-1086,共12页
针对航空航天领域大尺度连续变形机构构型问题,提出了一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法。首先,分析了大尺度连续变形机构的组成与基本功能,获得了满足机构拓扑结构、约束条件的要求,对变形机构运动链进行了分析,... 针对航空航天领域大尺度连续变形机构构型问题,提出了一种基于图论理论的大尺度连续变形机构构型综合分析方法。首先,分析了大尺度连续变形机构的组成与基本功能,获得了满足机构拓扑结构、约束条件的要求,对变形机构运动链进行了分析,得到了符合条件的运动链,并对其进行了数学描述;其次,选择并分析了运动链的拓扑对称性,利用特征数组的方法得到了判别矩阵,对运动链进行了同构判别,从而得到了可行的多种运动链形式;再次,建立了各运动链的拓扑图,通过筛选得到了最终的拓扑图,去掉该拓扑图的各个构件,得到了拓扑变换子图和相对应的邻接矩阵,对拓扑图进行了同构判别,再通过改变机架与移动副的位置得到了满足要求的12种构型,画出了其相应的机构拓扑图和机构简图;最后,考虑了大尺度连续变形机构的整体稳定性,避免了尺寸过大等因素,对大尺度变形机构进行了构型优选,得到了符合要求的多种新构型。研究结果表明:该方法能够将大尺度连续变形机构抽象为图形式,获得了22种构型,可根据机构变形要求的不同,改变优选依据,从而得到符合不同要求的构型。 展开更多
关键词 大尺度连续变形机构 图论法 构型综合 同构判别 运动链结构拓扑分析 机构变形要求
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核乏燃料转运容器非连续介质缓冲器设计及验证
9
作者 肖望强 刘启斌 +3 位作者 蔡志钦 刘兆阳 王胜博 戴宇 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第8期1742-1756,共15页
针对现有缓冲器填充的连续体材料受制于单一耗能机制而难以提升缓冲性能的问题,提出了一种核乏燃料转运容器非连续体介质缓冲器设计方法。基于连续-非连续耦合计算方法建立耦合模型,对不同缓冲材料、薄壁球壳壁厚、薄壁球壳粒径等方案... 针对现有缓冲器填充的连续体材料受制于单一耗能机制而难以提升缓冲性能的问题,提出了一种核乏燃料转运容器非连续体介质缓冲器设计方法。基于连续-非连续耦合计算方法建立耦合模型,对不同缓冲材料、薄壁球壳壁厚、薄壁球壳粒径等方案进行了跌落仿真计算,探究了不同特征参数对缓冲性能的影响,并搭建跌落试验平台对各方案进行试验,验证了耦合模型的准确性;最后对缓冲性能最佳的壁厚0.3 mm、粒径32 mm薄壁球壳介质方案进行了9 m跌落试验验证,并通过相似理论推算出原型样机在该工况下的加速度为56.1g,包容边界剪切应力为215 MPa,轴向应力为867 MPa,均满足了相关标准要求。本文研究可为核乏燃料转运容器缓冲器设计提供新的思路。 展开更多
关键词 核乏燃料 转运容器 颗粒阻尼 薄壁球壳介质 连续-连续耦合 缓冲设计
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钢-混凝土混合连接预制装配式梁-柱子结构抗连续倒塌性能研究 被引量:1
10
作者 谭光伟 刘中存 +6 位作者 黄华 冯德成 张海林 潘贤林 刘玮 刘彦生 钱凯 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期80-91,共12页
为研究钢-混凝土混合连接(HSCC)预制装配式梁-柱子结构的抗连续倒塌性能,设计制作了3个1/2缩尺梁-柱子结构试件,包括1个现浇钢筋混凝土试件和2个带HSCC的预制混凝土(PC)试件,并进行拟静力Pushdown试验;基于ANSYS/LS-DYNA进行有限元模拟... 为研究钢-混凝土混合连接(HSCC)预制装配式梁-柱子结构的抗连续倒塌性能,设计制作了3个1/2缩尺梁-柱子结构试件,包括1个现浇钢筋混凝土试件和2个带HSCC的预制混凝土(PC)试件,并进行拟静力Pushdown试验;基于ANSYS/LS-DYNA进行有限元模拟与参数分析,进一步研究连接参数对结构抗连续倒塌性能的影响规律。结果表明:现浇试件破坏由梁受拉钢筋断裂主导;PC试件破坏主要由边柱-梁端连接处的螺栓受剪断裂或滑牙控制;平齐端板混合连接(HSCC-FEP)试件的初始峰值荷载最高,但因螺栓滑牙导致悬链线机制未充分发展;顶底腹板角钢连接(HSCC-TSWA)试件通过顶底腹板角钢和螺栓的抗剪作用显著提升了抗拉承载力,可以有效发展悬链线机制,获得更高的极限承载力;提高螺杆强度会改变破坏模式,使破坏模式从螺栓剪断转变为梁纵筋断裂,显著增强子结构的变形能力,促进悬链线机制发展;减小跨高比有利于小变形阶段压拱机制的发展,但会显著降低结构的延性;预紧力为额定扭矩时结构的变形能力最优,过大的预紧力会抑制结构的变形能力,不利于悬链线机制发展。 展开更多
关键词 -混凝土混合连接 装配式结构 Pushdown方法 有限元分析 连续倒塌
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WR-CVT弯曲钢丝绳非连续接触钢丝应力及变形分析 被引量:3
11
作者 马利云 邱炎儿 杨云 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1237-1242,共6页
针对WR-CVT钢绳环绕轮弯曲过程中,非连续金属块与钢绳环之间的受力问题,建立了WR-CVT钢绳环与金属块的不连续接触几何模型及Abaqus有限元分析模型,分析了非连续金属块与钢绳环之间的几何接触位置,研究了变速过程中钢绳环内部钢丝的应力... 针对WR-CVT钢绳环绕轮弯曲过程中,非连续金属块与钢绳环之间的受力问题,建立了WR-CVT钢绳环与金属块的不连续接触几何模型及Abaqus有限元分析模型,分析了非连续金属块与钢绳环之间的几何接触位置,研究了变速过程中钢绳环内部钢丝的应力和变形特点。结果表明:在钢绳环与非连续金属块边缘接触处钢丝出现应力集中现象,最大von Mises应力为1 273 MPa,大于绳股该截面处其他钢丝的应力;在非边缘接触处,股内钢丝应力分布较为均匀,最大von Mises应力为745.6 MPa;钢绳环在绕轮弯曲过程中,钢丝间存在变形差,最大差值为0.028 mm,而且同根钢丝在不同截面处的变形量也各不相同。因此,钢绳环在带轮弯曲非连续段,钢丝应力波动较大,变形不均匀,此时钢丝之间的滑移加剧,变速过程中较易发生故障。 展开更多
关键词 WR-CVT 连续金属块 钢绳环 应力及变形
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三维连续-非连续并行计算方法及其在岩爆过程模拟中的应用 被引量:2
12
作者 王学滨 杜轩 +3 位作者 薛承宇 陈双印 廖裴彬 余保健 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期177-185,共9页
随着深部岩石工程的发展,岩爆变得越发严重。在岩爆的数值模拟方面,连续方法和非连续方法均具有一定的局限性。兼具二者优势的连续-非连续方法更具优势,且正在快速发展。基于CUDA对自主开发的三维拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方... 随着深部岩石工程的发展,岩爆变得越发严重。在岩爆的数值模拟方面,连续方法和非连续方法均具有一定的局限性。兼具二者优势的连续-非连续方法更具优势,且正在快速发展。基于CUDA对自主开发的三维拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法进行了GPU并行加速。为了探索岩爆的机理和过程,模拟了不同静水压力、侧压系数和单元数目(最多达100×10^(4))条件下圆形洞室围岩V形坑的演化规律和单元弹射现象。考察了洞室围岩中裂纹的定量演化规律。研究表明:当静水压力较大时,基于芬纳公式的支护设计偏于不安全。由于V形坑的位置发生改变,V形坑的平均最大深度随着静水压力的增加先缓慢增加后快速增加。关于洞室围岩V形坑的模拟结果能与有关的实验结果、数值结果和现场观测结果吻合。上述研究很好地体现了岩爆并行计算较串行计算和商业软件计算的优势。 展开更多
关键词 岩爆 GPU并行计算 三维连续-连续方法 V形坑 静水压力 侧压系数 洞室
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基于非连续变形分析方法的深部沿空掘巷围岩变形破坏及控制机制对比研究 被引量:16
13
作者 江贝 李术才 +6 位作者 王琦 朱维申 王德超 王富奇 王洪涛 阮国强 邵行 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2353-2360,共8页
利用非连续变形分析方法(DDARF)对单节理锚固试件在单轴压缩条件下的变形破坏及裂隙扩展过程进行分析,并以深部厚顶煤综放沿空掘巷——赵楼煤矿11302工作面轨道巷为工程背景,应用DDARF对沿空巷道围岩的变形破坏及控制机制进行研究,同时... 利用非连续变形分析方法(DDARF)对单节理锚固试件在单轴压缩条件下的变形破坏及裂隙扩展过程进行分析,并以深部厚顶煤综放沿空掘巷——赵楼煤矿11302工作面轨道巷为工程背景,应用DDARF对沿空巷道围岩的变形破坏及控制机制进行研究,同时利用地质力学模型试验及现场试验进行对比验证。重点分析了沿空巷道围岩裂隙演化规律,并定义裂隙率cR及裂隙减少率rR两个指标对DDARF计算中的沿空巷道裂隙演化规律进行定量分析。研究结果表明:采用DDARF方法对单节理试件在无锚和加锚条件下的单轴压缩试验计算与室内试验结果相吻合;对沿空掘巷过程中巷道围岩变形情况进行DDARF计算,结果显示,围岩变形呈现沿空帮>顶板>实体帮>底板的变化趋势,与模型及现场试验监测数据相符;根据cR及rR两个指标对计算得到的无锚和加锚沿空巷道围岩裂隙发育情况进行定量分析,结果显示,沿空巷道围岩破坏趋势为cI cII cIIIR?R?R,与变形趋势相一致;虽然锚固效果明显,但由于Ⅰ区、Ⅱ区本身围岩破碎严重,支护后裂隙率最大的cIR仍然是裂隙率最小的cIIIR的2.13倍,为了维护围岩稳定性,除了进行锚杆(索)非对称支护外,还应对Ⅰ区、Ⅱ区关键部位增加支护措施。DDARF方法关于沿空巷道围岩变形破坏的计算结果与实际工程相近,可有效开展裂隙演化与变形破坏机制研究,分析此类巷道的控制对策。 展开更多
关键词 深部厚煤层 沿空掘巷 连续变形分析方法 裂隙定量统计 模型试验 现场试验 变形破坏 控制对策
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采动覆岩活动规律的非连续变形分析动态模拟 被引量:9
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作者 吴洪词 张小彬 +1 位作者 包太 胡兴 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期486-492,共7页
在现场观测的基础上 ,采用非连续变形分析 (DDA) ,分别对初次来压前和周期来压前采场上覆岩层的变形、结构模式、形态与关键层等进行动态模拟 .结果表明 :DDA模拟显示了随着工作面的推进 ,上覆岩层变形、破裂、结构、运动的动态过程 ,... 在现场观测的基础上 ,采用非连续变形分析 (DDA) ,分别对初次来压前和周期来压前采场上覆岩层的变形、结构模式、形态与关键层等进行动态模拟 .结果表明 :DDA模拟显示了随着工作面的推进 ,上覆岩层变形、破裂、结构、运动的动态过程 ,模拟是可行的 ;初次来压前 ,上覆岩梁移动同步协调一致 ,且布置在梁中部咬合处下方的监测点 1和 2的垂直位移几乎相等 ,说明断裂岩梁在此处互相联锁咬合而取得平衡 ,从而形成了具有 3个咬合点的“三咬拱”结构 ;周期来压前 ,各监测点垂直方向的位移、速度、加速度特性曲线形状极为相似 ,表明断裂岩梁在移动下沉过程中 ,同步协调一致 ,仍然处于联锁咬合状态 ,且随着岩梁的下沉运动 ,位移与速度有趋于定值的趋势 ,说明岩梁形成了咬合岩梁结构 ; 展开更多
关键词 覆岩 连续变形分析 位移 动态模拟 初次来压 周期来压
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非连续变形岩石断裂分析中的一种全长剪切锚杆 被引量:6
15
作者 陈云娟 李术才 +2 位作者 朱维申 王文 王旌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期293-297,共5页
锚杆从锚固方式上可划分两种:端部锚固方式和全长锚固方式。全长锚固锚杆作为工程支护中的一种重要锚杆类型,具有广泛的应用前景。非连续变形分析(DDA)以及在此基础上发展的非连续变形的岩石断裂分析(DDARF)方法中锚杆为端锚形式,且只... 锚杆从锚固方式上可划分两种:端部锚固方式和全长锚固方式。全长锚固锚杆作为工程支护中的一种重要锚杆类型,具有广泛的应用前景。非连续变形分析(DDA)以及在此基础上发展的非连续变形的岩石断裂分析(DDARF)方法中锚杆为端锚形式,且只考虑了锚杆的轴向作用,而忽略了锚杆作用力对锚固岩体的侧向限制。为了更好地理解锚杆的支护机制,考虑锚杆的剪切作用,提出了DDARF中一种新的锚固形式——全长剪切锚杆支护形式。用改进的全长剪切锚杆支护方法对一公路隧道稳定性进行了分析,并与端锚支护形式进行了对比,结果表明,提出的全长剪切锚杆支护方法是有效的,锚固效果比端锚支护更好。 展开更多
关键词 锚杆 连续变形的岩石断裂分析(DDARF) 全长锚固 剪切作用 公路隧道
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基于OpenMP的非连续变形分析并行计算方法 被引量:9
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作者 付晓东 盛谦 张勇慧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2401-2407,共7页
非连续变形分析(DDA)方法严格满足平衡要求和能量守恒,具有完全的运动学及数值可靠性,但对大规模岩土工程问题的数值模拟耗时太长,尤其是线性方程组求解,并行计算可以很好地解决该问题。首先基于DDA方法的基本理论,阐述了适用于DDA方法... 非连续变形分析(DDA)方法严格满足平衡要求和能量守恒,具有完全的运动学及数值可靠性,但对大规模岩土工程问题的数值模拟耗时太长,尤其是线性方程组求解,并行计算可以很好地解决该问题。首先基于DDA方法的基本理论,阐述了适用于DDA方法中的基于块的行压缩法和基于"试验-误差"迭代格式的非零位置记录;其次,引入块雅可比迭代法并行求解DDA方法的线性方程组,并改进了相应的非零存储方法;最后,基于OpenMP实现了DDA线性方程组求解并行计算,并将其应用于地下洞室群的破坏过程分析,以加速比为并行效率的指标评价,结果表明,该并行计算策略可以极大提高DDA的计算效率,而且适合各种规模的问题。 展开更多
关键词 岩土工程 连续变形分析 并行计算 块雅可比迭代法 零存储
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岩石破坏非连续变形分析弹脆性本构模型的二次开发 被引量:5
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作者 李术才 陈云娟 +3 位作者 朱维申 赵成龙 李利平 尹福强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2144-2149,共6页
岩石非连续变形分析方法DDARF成功实现了模拟岩体裂纹萌生、扩展、贯通、破碎的全过程,但算法只考虑了岩体的线弹性本构模型,没有分析岩体的非线性应力-应变关系。为更符合真实岩体工程,同时扩展岩石非线性本构模型的应用范围,分别采用... 岩石非连续变形分析方法DDARF成功实现了模拟岩体裂纹萌生、扩展、贯通、破碎的全过程,但算法只考虑了岩体的线弹性本构模型,没有分析岩体的非线性应力-应变关系。为更符合真实岩体工程,同时扩展岩石非线性本构模型的应用范围,分别采用摩尔-库仑强度准则和最大拉应力强度准则对岩体进行剪切和拉伸破坏判断;对理想弹脆性本构模型进行算法分析,并在VC++平台下程序实现;对"自定义"的岩体非连续变形分析方法弹脆性本构模型与室内单轴压缩试验进行比较分析;将岩体非连续变形分析方法弹脆性本构模型应用于大型地下洞室开挖,并与线弹性本构模型进行对比。结果表明,非连续变形分析方法中自定义岩体弹脆性本构模型是可行的,它能够反映岩体变形的非线性特征,与室内试验吻合度较好;非连续变形分析方法弹脆性本构模型应用于大型地下工程,能更安全且真实地分析洞室围岩的稳定性,进而更好地指导地下洞室的防护措施。 展开更多
关键词 岩石连续变形分析 弹脆性本构 强度准则 程序编制 室内试验
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水电站地下洞室群分步开挖的非连续变形分析 被引量:9
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作者 付晓东 盛谦 张勇慧 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期568-574,共7页
利用大岗山水电站的地质勘探资料建立不同贯穿节理组合下地下洞室群的DDA模型,分析了洞室群开挖的破坏模式,并简单阐述其破坏机制。基于Monte-Carlo方法模拟节理的随机分布,结合大岗山水电站的开挖设计方案,对地下洞室群在分步开挖过程... 利用大岗山水电站的地质勘探资料建立不同贯穿节理组合下地下洞室群的DDA模型,分析了洞室群开挖的破坏模式,并简单阐述其破坏机制。基于Monte-Carlo方法模拟节理的随机分布,结合大岗山水电站的开挖设计方案,对地下洞室群在分步开挖过程中的位移及应力演化进行研究。研究表明:洞室群开挖完成后,洞周块体的位移均指向洞内,尾调室上下游与主厂房上游的变形较大;洞周块体的大主应力均平行于洞室边界线,尾调室的应力释放比较明显,其边墙块体发生了滑移;洞室群在开挖过程中互相影响,其中主变室受主厂房和尾调室的影响比较明显。研究结果指出了洞室群开挖过程中需要关注和加固的具体部位,为工程支护措施的优化提供了依据。 展开更多
关键词 地下洞室群 连续变形分析 分步开挖 破坏模式 位移及应力演化
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毛细水作用下非饱和土压缩过程的微观非连续变形数值分析 被引量:5
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作者 李强 李同录 +3 位作者 李华 沈伟 李萍 张常亮 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期135-143,共9页
研究非饱和土微结构的动态演化规律对认识非饱和土宏观物理力学行为的本质有重要意义。然而目前岩土学界对此尚不清楚。文章提出利用毛细水算法进行非饱和土压缩数值试验,研究其宏观变形过程中土水作用与孔隙的演变规律。首先参考黄土... 研究非饱和土微结构的动态演化规律对认识非饱和土宏观物理力学行为的本质有重要意义。然而目前岩土学界对此尚不清楚。文章提出利用毛细水算法进行非饱和土压缩数值试验,研究其宏观变形过程中土水作用与孔隙的演变规律。首先参考黄土骨架颗粒的形态和优势颗粒的大小,建立了540μm×400μm理想的非饱和土微观结构模型;其次利用毛细水模型计算某一含水率下水分分布及毛细力,并将此毛细力施加于土粒之间;然后施加外荷载,对含水率为5%、10%、18%的3个模型土样进行压缩模拟。模拟结果表明:模拟获得的压缩曲线与同工况试验曲线表现出了相同的变化规律,表明该模拟一定程度上能够反映土体在压缩过程中的宏观变形特征;在压缩过程中,随土体的变形,饱和度和基质吸力分别呈上升和下降趋势,且变化程度与含水率有关,表现为含水率越高,饱和度涨幅越大,而基质吸力却在土样干燥和近饱和时降幅较大;土体孔隙结构的演化形式与体积含水率有关,低含水率时孔隙以收缩变形为主,高含水率时以大孔隙压密为更小类型的孔隙为主。模拟结果可作为实验结果的有益补充,加深对土体宏观变形行为的认识。 展开更多
关键词 饱和土 微观结构 毛细作用 侧限压缩 连续变形分析
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膨胀土边坡稳定性非连续变形分析新方法 被引量:8
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作者 林育梁 陈小亮 杨扬 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期254-258,共5页
许多膨胀土边坡在长期的地质和干湿循环的自然气候作用下裂隙逐渐发展,以致被裂隙分割成块体系统。将膨胀土边坡看成是一个具有非饱和土本构关系、块体间存在摩擦力和膨胀力和具有牵引式滑动及时空效应特点的块体系统,建立了一种新的边... 许多膨胀土边坡在长期的地质和干湿循环的自然气候作用下裂隙逐渐发展,以致被裂隙分割成块体系统。将膨胀土边坡看成是一个具有非饱和土本构关系、块体间存在摩擦力和膨胀力和具有牵引式滑动及时空效应特点的块体系统,建立了一种新的边坡稳定性非连续变形分析方法,并应用于某高速公路段膨胀土边坡稳定性的分析中,获到了很好的效果。 展开更多
关键词 膨胀土 边坡稳定性 连续变形分析
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