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非贯通型充填节理对岩体力学特性影响的颗粒流模拟研究
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作者 谭强 胡朝赟 +4 位作者 张松涛 李白雨 胡建国 刘海明 王乾 《材料导报》 北大核心 2025年第S1期318-324,共7页
非贯通型充填节理特性对岩体工程安全的稳定性具有重要的影响。为研究非贯通型充填节理特性对岩体力学特性的影响,基于单轴压缩试验,采用颗粒流数值模拟的方法研究不同节理倾角下有无充填物以及不同节理长度情况下的非贯通充填节理岩体... 非贯通型充填节理特性对岩体工程安全的稳定性具有重要的影响。为研究非贯通型充填节理特性对岩体力学特性的影响,基于单轴压缩试验,采用颗粒流数值模拟的方法研究不同节理倾角下有无充填物以及不同节理长度情况下的非贯通充填节理岩体的力学特征、裂纹发育和破坏形态特点。研究表明:(1)节理倾角在0~90°时,充填节理岩体相比非充填节理岩体表现出更强的抗变形能力。(2)节理长度的增加会不同程度地降低岩体的弹性模量,不同节理长度岩体的峰值应力变化规律具有较大的差异性。(3)非充填节理岩体的破坏模式受节理倾角影响较大,而充填节理岩体的破坏模式受节理倾角影响相对较小。(4)节理长度对充填节理岩体的破坏模式具有显著影响。 展开更多
关键词 充填节理 不同节理倾角 颗粒流模拟 破坏特征 岩体力学
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沉管隧道块石垫层振密试验与颗粒流模拟研究
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作者 付佰勇 宋神友 金文良 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第6期1090-1101,共12页
为解决沉管隧道振密块石垫层在水中作业时存在平整度、振密参数、振密后块石质量不确定性等问题,依托深中通道沉管隧道工程,对块石垫层的振密效果进行现场试验及颗粒流数值模拟研究,分析振密时间、垫层厚度、振密频率3个因素对块石垫层... 为解决沉管隧道振密块石垫层在水中作业时存在平整度、振密参数、振密后块石质量不确定性等问题,依托深中通道沉管隧道工程,对块石垫层的振密效果进行现场试验及颗粒流数值模拟研究,分析振密时间、垫层厚度、振密频率3个因素对块石垫层振密效果的影响,并从强接触力链等细观角度解释各因素影响的内在原因。研究表明:1)垫层厚度是影响块石垫层振沉量的主要因素,振动频率会影响块石垫层振沉量,存在某一临界频率使得振密率最大,因此振动频率不宜过慢或过快。2)当块石粒径在0.15~0.30 m均匀连续分布时,在垫层厚度1.2 m、振动频率20 Hz的情况下,振密45 s比振密20、30 s的块石振密效果好;在垫层厚度为1.2 m、振密时间为45 s时,振动频率20 Hz比振动频率10、30 Hz的振密效果好;当振动频率为20 Hz、振密时间为45 s时,建议垫层厚度在1.2 m以上。 展开更多
关键词 块石垫层 沉管隧道 振密试验 颗粒流模拟 静载试验
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基于PFC^(2D)颗粒流模拟的青砂岩冲击破裂能耗特性定量化表征 被引量:1
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作者 赵环帅 潘永泰 +3 位作者 乔鑫 余超 曹行健 李凯宁 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2024年第6期832-842,共11页
冲击载荷效应影响着岩体的稳定性,目前研究主要集中于岩石宏观破裂特征及能量演化规律,且大多属于定性研究,缺乏细观层面定量化表征。结合室内试验与细观参数标定,建立了青砂岩宏观-细观力学响应关系,分析了青砂岩在不同瞬时冲击速率下... 冲击载荷效应影响着岩体的稳定性,目前研究主要集中于岩石宏观破裂特征及能量演化规律,且大多属于定性研究,缺乏细观层面定量化表征。结合室内试验与细观参数标定,建立了青砂岩宏观-细观力学响应关系,分析了青砂岩在不同瞬时冲击速率下的破裂特点、裂纹数量、断裂时间与能量利用效率。结果表明:青砂岩破裂特征可分为局部、扩展及加剧破坏模式,裂纹扩展规律呈底部萌生、X状共轭斜面、密集扩展模式,裂纹扩展时间由快速增加逐渐趋于平缓,平均值为275μs;青砂岩能量利用效率分为缓慢增加、快速增加及稳定增加阶段,最大能量利用效率为10.851%;同时,通过拟合得到青砂岩破裂微单元数量、总裂纹数量、裂纹生成时间及能量利用效率与瞬时冲击速率的定量化关系。研究结果可为岩石破碎工艺参数合理选择提供指导。 展开更多
关键词 岩石力学 青砂岩 颗粒流模拟 冲击载荷 断裂能 瞬时冲击速率 能量利用效率
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土的室内平面应变试验的颗粒流模拟 被引量:40
4
作者 周健 廖雄华 +1 位作者 池永 徐建平 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期1044-1050,共7页
作为颗粒流理论实际应用的前期可行性研究 ,针对具有凝聚力和无凝聚力的两类典型的内摩擦地质材料粘性土与砂土进行了材料试样室内平面应变试验结果的颗粒流PFC2D仿真 .对比研究表明利用颗粒流理论所建立起来的PFC2D数值仿真试验模型是... 作为颗粒流理论实际应用的前期可行性研究 ,针对具有凝聚力和无凝聚力的两类典型的内摩擦地质材料粘性土与砂土进行了材料试样室内平面应变试验结果的颗粒流PFC2D仿真 .对比研究表明利用颗粒流理论所建立起来的PFC2D数值仿真试验模型是能够通过改变计算模型中颗粒单元的性质 ,以及颗粒集合体的级配特征等给出与真实材料土工试验类似的本构行为的 .这种可行性最根本的意义在于基于颗粒流理论的数值仿真试验能够突破常规土工试验在仪器设备能力及试验条件上的局限性 ,对实际土样的本构行为作出理论方面的某种预测 .此外针对颗粒流仿真试样的细观力学特征与物理试样宏观力学响应之间的关系进行了参数研究 ,并揭示了一些规律 .这些工作对颗粒流理论在岩土工程实际应用方面的研究和开发有一定的参考价值 . 展开更多
关键词 室内平面应变试验 颗粒流模拟 颗粒理论 粘土 砂土 应力-应变关系 内腐擦材料
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盾构隧道垂直土压力松动效应的颗粒流模拟 被引量:39
5
作者 朱伟 钟小春 加瑞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期750-754,共5页
通过对比室内三轴试验和颗粒流程序双轴数值试验结果,确定了颗粒流模拟砂土的细观参数;通过对室内挡板下落试验的颗粒流数值模拟,验证了颗粒流模拟土拱效应的可行性。在此基础上对盾构隧道垂直土压力的松动效应进行了颗粒流模拟,分析了... 通过对比室内三轴试验和颗粒流程序双轴数值试验结果,确定了颗粒流模拟砂土的细观参数;通过对室内挡板下落试验的颗粒流数值模拟,验证了颗粒流模拟土拱效应的可行性。在此基础上对盾构隧道垂直土压力的松动效应进行了颗粒流模拟,分析了不同盾尾空隙、不同埋深、不同直径和不同围岩时作用在管片上的土压力、土体位移和土体颗粒接触力的变化情况。结果表明,土拱效应主要发生在隧道上部1~2倍隧道直径的范围内,隧道顶部土体通过土拱效应可大幅度减少作用在隧道上的土压力。 展开更多
关键词 盾构隧道 垂直土压力 松动效应 颗粒流模拟
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TBM滚刀破岩过程及细观机理颗粒流模拟 被引量:12
6
作者 杨圣奇 黄彦华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1235-1244,共10页
采用颗粒流再现了锦屏大理岩脆—延—塑性转化特征,利用获得的细观参数建立TBM滚刀破岩离散元模型,模拟了单个TBM滚刀侵入断续单裂隙岩体过程,分析了裂隙倾角和围压对滚刀破岩效果的影响规律,最后从细观层面探讨了滚刀破岩机理。结果表... 采用颗粒流再现了锦屏大理岩脆—延—塑性转化特征,利用获得的细观参数建立TBM滚刀破岩离散元模型,模拟了单个TBM滚刀侵入断续单裂隙岩体过程,分析了裂隙倾角和围压对滚刀破岩效果的影响规律,最后从细观层面探讨了滚刀破岩机理。结果表明:含单裂隙岩体在单刀作用下,总体上表现为压缩性破坏、规则裂纹萌生与扩展、粉核区形成和主裂纹贯通4个阶段;当裂隙水平时翼裂纹萌生于裂隙中部,裂隙倾角较小时翼裂纹萌生于距尖端一定距离处,随着裂隙倾角的增大翼裂纹在裂隙尖端萌生。随着围压的增大,粉核区的范围逐渐变大,在高围压作用下出现侧向裂纹向自由面扩展;裂隙岩体比完整岩石更容易发生破坏,而且不同倾角裂隙岩体破坏难易程度也有所不同,总体上表现为:15°<45°<60°<0°<30°<90°<75°破岩由易到难。有围压条件下破岩难于无围压条件,且困难程度随着围压的提高而增大。 展开更多
关键词 TBM 滚刀破岩 颗粒流模拟 细观机理 大理岩
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渗透压—应力耦合作用下煤体常规三轴试验的颗粒流模拟 被引量:16
7
作者 王刚 王锐 +2 位作者 武猛猛 王鹏飞 周煜明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期537-546,共10页
为了研究在渗透压-应力耦合作用下围压和瓦斯压力对煤体变形破坏规律的影响,借助PFC2D软件进行了340组抗压及抗拉试验模拟,建立了煤体宏观力学参数与细观参数之间的关系。利用平行黏结模型和推导得出的细观参数,对煤体进行了不同围压和... 为了研究在渗透压-应力耦合作用下围压和瓦斯压力对煤体变形破坏规律的影响,借助PFC2D软件进行了340组抗压及抗拉试验模拟,建立了煤体宏观力学参数与细观参数之间的关系。利用平行黏结模型和推导得出的细观参数,对煤体进行了不同围压和瓦斯压力条件下常规三轴试验的颗粒流模拟,并将模拟结果与物理试验结果进行对比及误差分析,对煤体宏观力学参数的变化规律进行了总结。分析结果表明,经过推导得到的宏细观参数关系,可以控制模拟结果的误差在10%之内,能较好地模拟煤体的力学特征;围压增大时,煤体的抗压强度、残余强度及弹性模量呈增大趋势,泊松比以及煤体的破裂角度变小,与物理试验所得围压对煤体的刚度和强度起增强作用的结论一致;瓦斯压力的升高会导致煤体抗压强度,残余强度及弹性模量减小,泊松比以及煤体破裂角度变大,验证了物理试验中瓦斯压力对煤体强度具有劣化作用的结论。 展开更多
关键词 渗透压-应力耦合 常规三轴试验 颗粒流模拟 宏细观参数
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粗粒料动三轴试验颗粒流模拟对称性研究 被引量:3
8
作者 杨贵 刘汉龙 任青文 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第S1期36-40,共5页
以粗粒料动三轴数值模拟为例,分析了不同对称模型(1/2,1/4,1/8,1/12)条件下,粗粒料动剪切模量和阻尼比的变化规律。计算结果表明,不同对称模型的计算结果存在一定的差异,但其变化规律基本一致,随着模型对称比例的增大动剪切模量逐渐增大... 以粗粒料动三轴数值模拟为例,分析了不同对称模型(1/2,1/4,1/8,1/12)条件下,粗粒料动剪切模量和阻尼比的变化规律。计算结果表明,不同对称模型的计算结果存在一定的差异,但其变化规律基本一致,随着模型对称比例的增大动剪切模量逐渐增大,阻尼比逐渐减小,计算时间成倍减少。分析了颗粒生成过程中不均匀性对试验结果的影响。计算结果表明:1/8模型动剪切模量和阻尼比影响较小;1/12模型动剪切模量影响较大,阻尼比影响较小。建议在动力分析过程中采用1/8模型即可。 展开更多
关键词 动三轴试验 对称性 颗粒流模拟 动剪切模量 阻尼比
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降雨诱发残积土陡坡坡面冲刷破坏颗粒流模拟 被引量:7
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作者 柯云斌 符元帅 +1 位作者 阙云 黄瑞 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第5期453-459,共7页
为了明确降雨诱发的残积土陡坡坡面冲刷破坏机理,以福建省典型残积土陡坡为例,采用离散元模拟技术,依据所标定的参数,通过等效降雨法模拟陡坡坡面冲刷剥落过程,并分析冲刷速度对陡坡坡面冲刷破坏的影响规律。结果表明:陡坡仅在坡面浅层... 为了明确降雨诱发的残积土陡坡坡面冲刷破坏机理,以福建省典型残积土陡坡为例,采用离散元模拟技术,依据所标定的参数,通过等效降雨法模拟陡坡坡面冲刷剥落过程,并分析冲刷速度对陡坡坡面冲刷破坏的影响规律。结果表明:陡坡仅在坡面浅层产生冲刷剥落破坏现象,其他部分未发生明显变形,陡坡整体形态保持良好;各时间点陡坡坡面土体颗粒的接触模型与其陡坡形态具有很好的一致性;冲刷破坏过程从初始存在黏聚力的接触黏结模型转变为黏聚力为0的抗转动线性模型;陡坡剥落后各颗粒间大部分为无黏性接触,呈松散土颗粒状,但是部分仍服从接触黏结模型,剥落类型为碎块状剥落;低流速径流冲刷时,剥落量从坡顶层到坡脚层呈现先减小后增大的趋势;流速越大,则坡脚冲蚀坑与深度越明显,坡面剥蚀厚度与总剥蚀量越大,并且坡顶层颗粒剥落量基本不变,而下层剥落量逐渐增大。 展开更多
关键词 残积土陡坡 降雨冲刷 颗粒流模拟 坡面破坏
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温度对混凝土力学性质影响的颗粒流模拟研究 被引量:8
10
作者 曹明伟 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2021年第3期185-191,共7页
为探索混凝土在热力耦合作用下的宏观力学性质和微裂纹的变化规律,采用PFC软件中的热模块,对5种温度下的混凝土试块进行了数值模拟分析。研究结果表明:(1)温度和峰值强度呈现负相关关系,单轴抗压强度和弹性模量随温度的变化服从幂函数关... 为探索混凝土在热力耦合作用下的宏观力学性质和微裂纹的变化规律,采用PFC软件中的热模块,对5种温度下的混凝土试块进行了数值模拟分析。研究结果表明:(1)温度和峰值强度呈现负相关关系,单轴抗压强度和弹性模量随温度的变化服从幂函数关系,且温度对于强度和变形参数的影响不同,强度相较于变化参数而言,对温度更加敏感。(2)随着温度的升高,由热破裂所造成的损伤不断增加,热损伤集中在界面过渡区。随着温度的升高,混凝土的破坏模式由剪切破坏逐渐转变为劈裂破坏。(3)600℃属于临界温度,在600℃之前,宏观力学性质和微裂纹扩展均变化剧烈;超过600℃以后,宏观力学性质的劣化和微裂纹的发展均放缓。 展开更多
关键词 混凝土 温度 单轴抗压强度 破坏模式 颗粒流模拟
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应力波在非线性变形节理处传播规律的颗粒流模拟研究
11
作者 王卫华 黄瑞新 罗杰 《黄金科学技术》 CSCD 2023年第4期580-591,共12页
岩体节理会对岩体中应力波的传播产生显著影响,研究节理岩体中应力波的传播规律对于爆破破岩、抗震与防爆等均具有重要实际意义和理论价值。运用FISH语言对光滑节理模型中的细观节理法向刚度进行修改,建立了具有非线性变形特性的岩石节... 岩体节理会对岩体中应力波的传播产生显著影响,研究节理岩体中应力波的传播规律对于爆破破岩、抗震与防爆等均具有重要实际意义和理论价值。运用FISH语言对光滑节理模型中的细观节理法向刚度进行修改,建立了具有非线性变形特性的岩石节理颗粒流模型,模拟分析了应力波在非线性变形节理处的传播特性,获得了节理刚度、应力波振幅和应力波频率对透反射系数的影响规律,并从细观角度揭示了应力波与节理相互作用的机理。结果表明:节理刚度对应力波透反射系数会产生较大影响,刚度越大透射系数越大,反射系数则越小。当节理刚度达到某一临界值后,透射系数增长缓慢并趋于稳定值;入射波幅值越大,透射系数越大,反射系数则越小;应力波透射系数随入射波频率的增加而减小,节理表现出高频滤波特性。 展开更多
关键词 非线性变形节理 颗粒流模拟 应力波传播 透反射系数
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煤样三轴循环加卸载力学特征颗粒流模拟 被引量:33
12
作者 田文岭 杨圣奇 方刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期603-610,共8页
基于煤样常规三轴试验,使用颗粒流程序PFC得到了一组能够较真实反映煤样宏观力学行为的细观参数。在此基础上,对煤样进行不同围压下循环加卸载颗粒流模拟试验,分析了不同围压下煤样的宏观参数、裂纹扩展过程及其之间的关系。通过分析弹... 基于煤样常规三轴试验,使用颗粒流程序PFC得到了一组能够较真实反映煤样宏观力学行为的细观参数。在此基础上,对煤样进行不同围压下循环加卸载颗粒流模拟试验,分析了不同围压下煤样的宏观参数、裂纹扩展过程及其之间的关系。通过分析弹性模量和塑性应变随加载轴向应变的变化规律,表明弹性模量随加载轴向应变先增大后减小、塑性应变随加载轴向应变先稳定增加后快速变化,证明了使用颗粒流程序模拟循环加卸载是可行的。其后对循环加卸载过程进行分析,结果表明裂纹数目的非"记忆"行为随加载的进行逐渐加强,峰后微裂纹主要产生于宏观裂纹之间的相互摩擦。结合裂纹在试样内的破裂过程分析,表明剪切带的形成是造成弹性模量和塑性应变出现拐点的主要原因,对试样在循环荷载作用下的破裂过程有了一定的认识。 展开更多
关键词 三轴循环 颗粒流模拟 弹性模量 塑性应变 微裂纹
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细观结构的非均质性对花岗岩强度及变形影响的颗粒流模拟 被引量:16
13
作者 胡训健 卞康 +3 位作者 谢正勇 刘建 陈明 李冰洋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1540-1548,共9页
基于等效晶质模型建模方法,利用颗粒流软件PFC^2D实现对花岗岩细观结构的重建,开展了一系列不同围压下的花岗岩常规三轴压缩试验研究。揭示了晶体粒径分布所造成的细观结构上的非均质性和Mohr–Coulomb强度准则和Hoek–Brown强度准则中... 基于等效晶质模型建模方法,利用颗粒流软件PFC^2D实现对花岗岩细观结构的重建,开展了一系列不同围压下的花岗岩常规三轴压缩试验研究。揭示了晶体粒径分布所造成的细观结构上的非均质性和Mohr–Coulomb强度准则和Hoek–Brown强度准则中各参数的关系以及对岩石脆性的影响。研究结果表明,非均质性对岩样受压加载情况下的应力–应变曲线具有显著的影响。随着非均质因子增加,岩石由均质变为非均质,弹性模量逐渐减小,泊松比增加。随着非均质性因子的增加,岩石抗压强度减小、内聚力增加、内摩擦角减小。对同一类花岗岩而言,Mohr–Coulomb强度准则和Hoek–Brown强度准则中各参数的取值并非恒定,而是一定程度上依赖于内部的细观结构。当岩石细观结构变化时,两种强度准则中的参数也随之改变。细观结构的非均质性对岩石的脆性指标影响较大,随着非均质性因子的增加,岩石脆性指标减小。 展开更多
关键词 非均质性 强度 变形 花岗岩 颗粒流模拟 GBM模型
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周期荷载作用下煤岩声发射特征的颗粒流模拟 被引量:7
14
作者 高文根 段会强 杨永新 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期262-268,共7页
为研究周期荷载应力水平对煤样声发射特征的影响,采用PFC数值软件开展了3种不同应力水平的等幅周期荷载数值模拟试验,分析了周期荷载应力水平对煤样破坏循环次数、声发射计数及损伤演化特征的影响。研究结果表明:周期荷载作用下,煤样破... 为研究周期荷载应力水平对煤样声发射特征的影响,采用PFC数值软件开展了3种不同应力水平的等幅周期荷载数值模拟试验,分析了周期荷载应力水平对煤样破坏循环次数、声发射计数及损伤演化特征的影响。研究结果表明:周期荷载作用下,煤样破坏过程中的声发射活动呈现初始、相对平静和活跃三阶段演化规律,且在煤样破坏前的周期荷载卸载阶段及低应力水平阶段几乎没有声发射活动;周期荷载上限应力水平的微小提高会加快煤样的破坏过程。提出了声发射比率的概念,当声发射比率大于1时,表明煤样即将发生破坏。声发射比率可作为预测现场工程煤体失稳的重要指标。 展开更多
关键词 周期荷载 声发射 损伤 颗粒流模拟
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砂卵石地层隧道开挖过程中上覆土体应力变化的颗粒流模拟研究 被引量:3
15
作者 蒋宇卓 曹鹏 +1 位作者 喻豪俊 刘恩龙 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2017年第A02期141-146,共6页
为研究砂卵石隧道开挖过程中洞顶上覆土体的应力变化规律,以某市轨道交通1号线砂卵石地层中地铁隧道开挖为研究背景,采用PFC^(2D)颗粒流程序,建立隧道-土体颗粒流模型,对台阶法隧道开挖全过程引起的洞顶上覆土层的应力扰动规律进行细观... 为研究砂卵石隧道开挖过程中洞顶上覆土体的应力变化规律,以某市轨道交通1号线砂卵石地层中地铁隧道开挖为研究背景,采用PFC^(2D)颗粒流程序,建立隧道-土体颗粒流模型,对台阶法隧道开挖全过程引起的洞顶上覆土层的应力扰动规律进行细观数值模拟研究。研究结果表明:1)开挖初期,隧道上覆土层的应力扰动作用明显,上覆土体有一个明显的应力重新分配到再平衡过程;2)环形开挖对洞顶上覆土层产生的应力扰动最为明显;3)开挖对竖向应力产生的扰动作用强于水平应力。本文研究结果与实际工程较为吻合,分析结果可为今后砂粒卵石地层隧道施工提供指导。 展开更多
关键词 隧道 砂卵石地层 上覆土层 应力扰动 颗粒流模拟 离散单元法 台阶法施工
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砂土地层中隧道施工引起土层沉降的颗粒流模拟研究 被引量:5
16
作者 王正兴 施焱 《隧道建设》 北大核心 2016年第2期158-163,共6页
为研究隧道施工条件下土层的沉降规律,利用离散元软件PFC2D,建立隧道-土体颗粒流数值模型,模拟砂土地层隧道施工过程中的土层沉降。研究结果表明:通过设计,颗粒流方法可有效模拟隧道施工的开挖问题;土拱效应的发挥程度与地层损失率成正... 为研究隧道施工条件下土层的沉降规律,利用离散元软件PFC2D,建立隧道-土体颗粒流数值模型,模拟砂土地层隧道施工过程中的土层沉降。研究结果表明:通过设计,颗粒流方法可有效模拟隧道施工的开挖问题;土拱效应的发挥程度与地层损失率成正比,同时土层剪应变率呈现由隧道中轴线向两侧逐渐减小、由深层向浅层逐渐展开的分布规律。分析结果可为工程实践中分析砂土地层隧道施工引起的土体沉降规律提供理论依据。 展开更多
关键词 砂土地层 隧道施工 沉降 颗粒流模拟 土拱效应 地层损失率
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含偏置裂纹的三点弯曲梁破坏过程颗粒流模拟 被引量:4
17
作者 丁永政 邓清海 +1 位作者 刘兆冰 李宏 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期519-526,共8页
为研究三点弯曲梁在荷载作用下的破坏模式,采用颗粒流程序PFC2D对含不同位置和高度的预置裂隙的三点弯曲梁破坏过程进行了模拟。结果表明:预制裂隙的长度与位置共同影响梁的破坏;当预置裂隙的位置离加载点较远时,主要是预置裂隙的高度... 为研究三点弯曲梁在荷载作用下的破坏模式,采用颗粒流程序PFC2D对含不同位置和高度的预置裂隙的三点弯曲梁破坏过程进行了模拟。结果表明:预制裂隙的长度与位置共同影响梁的破坏;当预置裂隙的位置离加载点较远时,主要是预置裂隙的高度对梁的破坏产生影响,当裂隙高度超过70mm时,试件的破坏模式发生变化;当预置裂隙高度一定时,预置裂隙的位置是试件发生破坏的主要影响因素,当距离支撑点的距离超过100mm时,试件的破坏模式发生了改变;试件的破坏过程伴随着能量的积累和释放。相比较于有限元法和有限差分法,离散元法能更好的模拟出材料裂隙产生和发展的过程。 展开更多
关键词 三点弯曲梁 偏置裂纹 颗粒流模拟 破坏过程
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充填节理特性对岩石静态压缩力学行为影响的颗粒流模拟 被引量:3
18
作者 宋浪 柴少波 +2 位作者 宋博阳 柴连增 杜宇翔 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期145-156,共12页
充填节理特性是影响节理岩体工程安全稳定性的重要因素。为研究充填节理特性对岩石静态压缩力学及变形特性的影响,基于充填节理岩石室内静态单轴压缩试验结果,采用颗粒流数值模拟的方法研究不同节理倾角、多条节理数以及不同节理厚度情... 充填节理特性是影响节理岩体工程安全稳定性的重要因素。为研究充填节理特性对岩石静态压缩力学及变形特性的影响,基于充填节理岩石室内静态单轴压缩试验结果,采用颗粒流数值模拟的方法研究不同节理倾角、多条节理数以及不同节理厚度情况下充填节理岩石的力学参数变化规律、微裂纹发育状况和最终破坏形态特点。结果表明:峰值应力和弹性模量随着充填节理倾角的增大呈现出U型变化趋势、随着充填节理厚度的增加而不断降低,且弹性模量降低速度逐渐变缓。随着充填节理倾角的增大,起裂应力和微裂纹总数量出现先减小后增大的变化趋势,微裂纹总数量随着充填节理厚度的增加而不断增加。节理倾角改变会严重影响充填节理岩石微裂纹的发育状况和最终破坏形态;当节理倾角较大且含有多条充填节理时岩样会发生明显的滑移破坏,充填节理岩石整体稳定性较差、破坏程度严重。 展开更多
关键词 充填节理 节理特性 颗粒流模拟 力学特性 裂纹演化
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砂土单调剪切力学性状的颗粒流模拟 被引量:1
19
作者 周健 史旦达 +1 位作者 贾敏才 闫东霄 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1180-1180,共1页
利用离散单元法中的二维颗粒流方法(PFC2D),在分析接触刚度模型细观参数变化对宏观力学响应影响的基础上,采用了两种不同接触刚度模型对福建标准砂常规三轴试验结果进行了细观数值模拟,并从标准砂室内试验结果出发,探讨了不同围... 利用离散单元法中的二维颗粒流方法(PFC2D),在分析接触刚度模型细观参数变化对宏观力学响应影响的基础上,采用了两种不同接触刚度模型对福建标准砂常规三轴试验结果进行了细观数值模拟,并从标准砂室内试验结果出发,探讨了不同围压水平下两种接触刚度模型的适用性.研究结果表明,对于Hertz-Mindlin接触模型,细观剪切模量主要影响数值试样的宏观变形模量,颗粒摩擦系数主要影响试样的峰值强度. 展开更多
关键词 颗粒流模拟 剪切模量 力学性状 单调 砂土 刚度模型 数值模拟 离散单元法
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螺旋挤土桩下旋成孔过程的颗粒流数值模拟 被引量:27
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作者 邓益兵 周健 +2 位作者 刘文白 刘钟 李志毅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1391-1398,共8页
螺旋挤土桩在国际桩基工程领域占据着重要的地位,为了深入研究螺旋挤土桩下旋成孔过程的力学特性,运用颗粒离散元方法对螺旋挤土桩下旋成孔过程进行了仿真模拟。在直剪试验的基础上确定了土样细观参数,建立数值模型,模拟研究了螺旋挤扩... 螺旋挤土桩在国际桩基工程领域占据着重要的地位,为了深入研究螺旋挤土桩下旋成孔过程的力学特性,运用颗粒离散元方法对螺旋挤土桩下旋成孔过程进行了仿真模拟。在直剪试验的基础上确定了土样细观参数,建立数值模型,模拟研究了螺旋挤扩钻具以不同掘进下旋速度比在浅层和深层土中的掘进过程,通过与试验规律的对比,验证了数值模型的有效性,分析了桩侧土体的位移发展模式和力学响应,探讨了钻具与土体作用机理。研究结果表明,成孔的机理同钻具的掘进旋转速度密切相关,降低掘进旋转速度比,能减小钻具对周围土体的扰动范围,浅层与深层土体的位移模式不同;孔周围应力分布同钻具掘进下旋速度比相关,降低钻具掘进旋转速度比,可有效地减小钻具掘进的竖向阻力。 展开更多
关键词 螺旋挤土桩 下旋成孔 颗粒流模拟 掘进旋转速度比
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