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考虑降雨条件陕北Q_(2)黄土斜坡稳定性的非线性劣化研究
被引量：
4
1
作者
周少伟
边小卫
+2 位作者
李卫波
马园园
李菲
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期218-226,共9页
降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生。通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q_(2)黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响。首...
降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生。通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q_(2)黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响。首先设计干湿循环试验(循环路径和次数)以模拟降雨条件(如强度、频次等);其次通过三轴剪切试验获取陕北Q_(2)黄土的力学性质的变化规律;最后以陕北地区某黄土斜坡为例,利用有限元计算并分析不同降雨条件下斜坡安全系数和塑性区的变化特征。结果表明:(1)干湿循环作用后Q_(2)黄土的抗剪强度存在非线性劣化特征。当干湿循环次数超过一定范围后,黄土物理力学性质参数劣化的边际效应减弱,并趋于稳定。(2)降雨作用下黄土斜坡的稳定性呈现出随着降雨频次或降雨强度的增加而降低的趋势。(3)Q_(2)黄土斜坡的塑性区范围随着Q_(2)黄土力学性能的不断劣化而增大,体现了降雨条件对黄土斜坡稳定性影响的非线性特征。研究结果为降雨型滑坡预防提供参考。
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关键词
降雨条件
Q_(2)黄土
干湿循环作用
抗剪强度
安全系数
黄土斜坡
非线性劣化
陕北地区
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职称材料
蠕变损伤煤岩分段增幅循环劣化机制
2
作者
李杨杨
张士川
+3 位作者
沈宝堂
许亚栋
党金铭
侯嘉琦
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第5期64-76,共13页
受开挖影响,深部煤岩在高应力长时作用下产生明显的蠕变损伤,在工作面采动作用下已蠕变损伤的煤体突变失稳诱发冲击地压灾害,给深部煤柱安全回采造成了严重威胁。基于长时蠕变-循环载荷-卸围压试验,研究了初始蠕变损伤与循环载荷叠加作...
受开挖影响,深部煤岩在高应力长时作用下产生明显的蠕变损伤,在工作面采动作用下已蠕变损伤的煤体突变失稳诱发冲击地压灾害,给深部煤柱安全回采造成了严重威胁。基于长时蠕变-循环载荷-卸围压试验,研究了初始蠕变损伤与循环载荷叠加作用下煤岩劣化特性的演化规律,分析了循环载荷下不同应力区间煤岩的强度特征及累积损伤特性,探究了循环载荷次数对煤岩蠕变损伤效应的组合作用机制,揭示了蠕变损伤效应下煤岩变形破坏过程中能量的转化机理。结果表明:煤岩在循环载荷低应力区间内受蠕变预损伤效应影响较小,随应力水平区间的上升,煤岩的长时损伤越大且非线性劣化越明显,失稳后的破裂程度越剧烈;当蠕变应力处于弹性阶段内,蠕变可使经历周期载荷煤样在强化到劣化之间存在时长不超过16 h,在高应力区间内劣化作用才得到显著呈现;循环加卸载后期,加卸载变形模量随循环次数剧烈波动,不可逆形变稳定增加,预示煤样处于即将失稳破坏的“临界点”。基于损伤力学理论创建了蠕变与循环载荷叠加作用损伤演化模型,结合试验结果发现长时蠕变后的煤样因内部劣化程度较高,储存的能量较少,应力释放有所缓和,突变失稳现象不明显;煤样储能能力的大小在蠕变损伤时长方面同样存在“临界点”,较长的蠕变损伤时长可使试样存储的可释放弹性能减小,在一定程度上延缓了弹性能的释放,减小了发生动力灾害破坏的范围。研究成果将对减少遗煤长时蠕变诱冲灾害,提高采空区遗煤回采效率,推动矿区生态文明建设具有重要的工程意义。
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关键词
蠕变
循环载荷
卸围压
损伤煤岩
非线性劣化
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职称材料
题名
考虑降雨条件陕北Q_(2)黄土斜坡稳定性的非线性劣化研究
被引量：
4
1
作者
周少伟
边小卫
李卫波
马园园
李菲
机构
陕西省地质调查院陕西省地质科技中心
出处
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期218-226,共9页
基金
陕西省重点研发计划项目“地质作用对陕北生态脆弱区生态环境影响机理研究”(2021SF2-03)
陕西省地质灾害防治体系建设项目(202320)。
文摘
降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生。通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q_(2)黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响。首先设计干湿循环试验(循环路径和次数)以模拟降雨条件(如强度、频次等);其次通过三轴剪切试验获取陕北Q_(2)黄土的力学性质的变化规律;最后以陕北地区某黄土斜坡为例,利用有限元计算并分析不同降雨条件下斜坡安全系数和塑性区的变化特征。结果表明:(1)干湿循环作用后Q_(2)黄土的抗剪强度存在非线性劣化特征。当干湿循环次数超过一定范围后,黄土物理力学性质参数劣化的边际效应减弱,并趋于稳定。(2)降雨作用下黄土斜坡的稳定性呈现出随着降雨频次或降雨强度的增加而降低的趋势。(3)Q_(2)黄土斜坡的塑性区范围随着Q_(2)黄土力学性能的不断劣化而增大,体现了降雨条件对黄土斜坡稳定性影响的非线性特征。研究结果为降雨型滑坡预防提供参考。
关键词
降雨条件
Q_(2)黄土
干湿循环作用
抗剪强度
安全系数
黄土斜坡
非线性劣化
陕北地区
Keywords
rainfall condition
Q_(2)loess
drying-wetting cycles effect
shear strength
safety factor
loess slope
nonlinear degradation
northern Shaanxi
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
P642.13 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
蠕变损伤煤岩分段增幅循环劣化机制
2
作者
李杨杨
张士川
沈宝堂
许亚栋
党金铭
侯嘉琦
机构
山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地
山东科技大学能源与矿业工程学院
出处
《煤炭科学技术》
北大核心
2025年第5期64-76,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(52474137)
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室2020年开放基金资助项目(GJNY-20-113-19)。
文摘
受开挖影响,深部煤岩在高应力长时作用下产生明显的蠕变损伤,在工作面采动作用下已蠕变损伤的煤体突变失稳诱发冲击地压灾害,给深部煤柱安全回采造成了严重威胁。基于长时蠕变-循环载荷-卸围压试验,研究了初始蠕变损伤与循环载荷叠加作用下煤岩劣化特性的演化规律,分析了循环载荷下不同应力区间煤岩的强度特征及累积损伤特性,探究了循环载荷次数对煤岩蠕变损伤效应的组合作用机制,揭示了蠕变损伤效应下煤岩变形破坏过程中能量的转化机理。结果表明:煤岩在循环载荷低应力区间内受蠕变预损伤效应影响较小,随应力水平区间的上升,煤岩的长时损伤越大且非线性劣化越明显,失稳后的破裂程度越剧烈;当蠕变应力处于弹性阶段内,蠕变可使经历周期载荷煤样在强化到劣化之间存在时长不超过16 h,在高应力区间内劣化作用才得到显著呈现;循环加卸载后期,加卸载变形模量随循环次数剧烈波动,不可逆形变稳定增加,预示煤样处于即将失稳破坏的“临界点”。基于损伤力学理论创建了蠕变与循环载荷叠加作用损伤演化模型,结合试验结果发现长时蠕变后的煤样因内部劣化程度较高,储存的能量较少,应力释放有所缓和,突变失稳现象不明显;煤样储能能力的大小在蠕变损伤时长方面同样存在“临界点”,较长的蠕变损伤时长可使试样存储的可释放弹性能减小,在一定程度上延缓了弹性能的释放,减小了发生动力灾害破坏的范围。研究成果将对减少遗煤长时蠕变诱冲灾害,提高采空区遗煤回采效率,推动矿区生态文明建设具有重要的工程意义。
关键词
蠕变
循环载荷
卸围压
损伤煤岩
非线性劣化
Keywords
creep
cyclic loading
unloading confining pressure
damage of coal
nonlinear deterioration
分类号
TD313 [矿业工程—矿井建设]
TQ531.4 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑降雨条件陕北Q_(2)黄土斜坡稳定性的非线性劣化研究
周少伟
边小卫
李卫波
马园园
李菲
《地质科技通报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
蠕变损伤煤岩分段增幅循环劣化机制
李杨杨
张士川
沈宝堂
许亚栋
党金铭
侯嘉琦
《煤炭科学技术》
北大核心
2025
0
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职称材料
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