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基于FLAC^(3D)-COMSOL耦合的采动覆岩渗流演化及展布仿真实验
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作者 许玉军 马立强 +2 位作者 王磊 刘怀谦 李少波 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第1期123-132,共10页
采空区CO_(2)矿化充填需完全实现对上覆含水体的渗流隔离。基于FLAC^(3D)-COMSOL有限差分-有限元耦合仿真实验方法,模拟了连采连充CO_(2)矿化充填条件下覆岩渗透性演化规律及展布特征,提出基于渗透率劣化率及渗流速度的覆岩分区阈值确... 采空区CO_(2)矿化充填需完全实现对上覆含水体的渗流隔离。基于FLAC^(3D)-COMSOL有限差分-有限元耦合仿真实验方法,模拟了连采连充CO_(2)矿化充填条件下覆岩渗透性演化规律及展布特征,提出基于渗透率劣化率及渗流速度的覆岩分区阈值确定方法。结果表明:采动覆岩渗透率劣化率呈“蝶形”展布,且在开切眼与停采线呈“类马鞍形”分布。整个开采区域可分为恒定区、恢复区、过渡区、剧增区与紊乱区。基于采动覆岩渗流速度,整个区域可分为:无渗流通道、微渗流通道、弱渗流通道、强渗流通道和渗漏通道。以采-充宽度为30—10 m为例,开采块段回采过程中矿井涌水量分别为280、300、950、1150、1350、1550 m^(3)/d,均小于突水量等级划分标准中规定的最低等级。 展开更多
关键词 FLAC^(3d)二次开发 FLAC^(3d)-COMSOL耦合 连采连充 CO_(2)矿化充填 覆岩渗透性
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考虑变形模量劣化的应变软化模型在FLAC^(3D)中的开发与验证 被引量:28
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作者 李英杰 张顶立 刘保国 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期647-652,659,共7页
FLAC3D软件中的应变软化本构模型是通过抗剪强度参数劣化来实现的,没有考虑变形模量劣化造成的影响。针对这一问题,采用了变形模量劣化的损伤本构模型,详细推导了劣化损伤本构模型的差分格式,研究该模型在FLAC3D中二次开发的流程,在VC+... FLAC3D软件中的应变软化本构模型是通过抗剪强度参数劣化来实现的,没有考虑变形模量劣化造成的影响。针对这一问题,采用了变形模量劣化的损伤本构模型,详细推导了劣化损伤本构模型的差分格式,研究该模型在FLAC3D中二次开发的流程,在VC++环境下实现了劣化损伤本构模型在FLAC3D中的二次开发;通过与深埋圆形洞室应变软化数值解算例对比,进一步验证了该模型弹塑性和损伤的力学性质,分析了变形模量劣化对围岩变形特性的影响。由于该模型能够反映围岩的劣化损伤特性和大变形特点,因此在工程应用中有一定的实用价值。 展开更多
关键词 变形模量劣化 应变软化 FLAC3d二次开发 深部圆形隧洞
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黏弹塑性BK-MC锚固模型二次开发及工程应用 被引量:8
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作者 赵同彬 姜耀东 +1 位作者 张玉宝 刘姗姗 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期881-886,895,共7页
黏弹性Bolt-Kelvin(简称B-K)锚固模型具有较高的计算效率,但由于无法描述岩体进入塑性阶段的力学行为特性,使得该流变模型的采矿工程应用范围受到一定的限制,为此引入修正Mohr-Coulomb(简称M-C)屈服准则对B-K锚固流变模型进行改进。首... 黏弹性Bolt-Kelvin(简称B-K)锚固模型具有较高的计算效率,但由于无法描述岩体进入塑性阶段的力学行为特性,使得该流变模型的采矿工程应用范围受到一定的限制,为此引入修正Mohr-Coulomb(简称M-C)屈服准则对B-K锚固流变模型进行改进。首先推导了黏弹塑性BK-MC锚固模型的有限差分增量迭代计算格式;然后基于FLAC3D中UDM接口程序,采用VC++语言编写了相应的计算流程,使用Microsoft Visual Studio 2010编译态链接库DLL进行加载和调用;最后通过单轴压缩试验对开发BK-MC模型进行了数值模拟验证,并应用于口孜东矿深部巷道围岩稳定性预测分析中。结果表明,模拟计算得到的巷道表面位移演化过程与现场实测结果的规律性更趋于一致,进一步验证了新模型的正确性和适用性。研究采矿工程的流变问题时,考虑岩体进入塑性阶段的力学行为特性十分必要。 展开更多
关键词 修正Mohr-Coulomb屈服准则 黏弹塑性模型 锚固岩体 FLAC3d二次开发
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基于Civil 3D的铁路隧道弃渣场三维设计软件研究 被引量:8
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作者 贾兴斌 《铁道标准设计》 北大核心 2022年第6期105-109,158,共6页
近年来,三维设计和BIM技术得到了长足发展和应用,而铁路隧道弃渣场设计既有工作模式还停留在人工计算、绘图、AutoCAD基本命令出图的状况。为解决这一相对落后的现状,在深入研究弃渣场设计工程和计算理论的基础上,通过识别二维等高线平... 近年来,三维设计和BIM技术得到了长足发展和应用,而铁路隧道弃渣场设计既有工作模式还停留在人工计算、绘图、AutoCAD基本命令出图的状况。为解决这一相对落后的现状,在深入研究弃渣场设计工程和计算理论的基础上,通过识别二维等高线平面地形图,建立三维数字地形模型,开展弃渣场三维设计,采用曲面法、横断面法计算容渣量;利用AutoCAD Civil 3D部件编辑器Subassembly Composer参数化自定义挡渣坝基本部件模型,实现了快速建模;利用Civil 3D装配方式完成挡渣坝三维设计,进行挡渣坝稳定性计算;基于AutoCAD Civil 3D平台进行二次开发,研发了“铁路隧道弃渣场三维辅助设计软件”,并已在多个铁路隧道项目弃渣场设计中成功应用。本软件为提高铁路隧道弃渣场设计效率和设计质量提供了一种新的方法。 展开更多
关键词 BIM技术 Civil 3d二次开发技术 铁路隧道 弃渣场 挡渣坝 三维辅助设计软件
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基于Civil 3D的弃渣场二三维一体化设计平台研究 被引量:4
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作者 陈万宝 张嘉明 +1 位作者 马天皓 张世伟 《人民长江》 北大核心 2023年第4期177-182,197,共7页
为了弥补BIM建模软件Autodesk Civil 3D在水土保持工程设计中的局限性,解决传统弃渣场设计工作无专业辅助设计软件、信息化水平低、二三维设计转换困难等问题,利用C#语言、Winform界面开发、Civil 3D API及部件编辑器、MVC架构模式对Civ... 为了弥补BIM建模软件Autodesk Civil 3D在水土保持工程设计中的局限性,解决传统弃渣场设计工作无专业辅助设计软件、信息化水平低、二三维设计转换困难等问题,利用C#语言、Winform界面开发、Civil 3D API及部件编辑器、MVC架构模式对Civil 3D平台进行二次开发。通过分析弃渣场各设计步骤的业务流程,研发了适用于水土保持工程弃渣场设计的专业平台,实现了容渣量分析、稳定性计算、以数据驱动为核心的快速建模与出图算量等功能,并应用于引洮供水二期(骨干)工程多个弃渣场的施工图设计中。结果表明:该平台将工程设计规范与带有步骤引导的可视化操作界面相关联,在弥补弃渣场设计无专业辅助软件的同时,极大地提高了设计效率和设计质量,有效地推动了弃渣场设计从二维向三维转换。 展开更多
关键词 弃渣场设计 水土保持 Civil 3d二次开发 C语言 二三维一体化
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基于各向异性本构模型的隧道支护控制 被引量:5
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作者 代春泉 王磊 王渭明 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1202-1207,共6页
为了采用传统的力学模型来描述各向异性条件下隧道的受力特征与变形分布规律,作者基于空间滑动面理论的各向异性弹塑性本构模型,通过C++编程形成动态链接库dll文件,进行了FLAC3D各向异性弹塑性本构关系的二次开发.模拟分析结果表明,在... 为了采用传统的力学模型来描述各向异性条件下隧道的受力特征与变形分布规律,作者基于空间滑动面理论的各向异性弹塑性本构模型,通过C++编程形成动态链接库dll文件,进行了FLAC3D各向异性弹塑性本构关系的二次开发.模拟分析结果表明,在各向异性条件下,隧道锚杆受力呈非对称分布的状态,经破坏区锚杆加长后模拟分析,围岩塑性区明显减小,且锚杆受力趋向均匀.通过胶州湾隧道接线工程现场应用,基于各向异性本构关系的隧道关键区支护控制是可行的. 展开更多
关键词 隧道支护 空间滑动面理论 各向异性弹塑性 FLAC3d二次开发 支护控制
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基于各向异性弹塑性模型的软岩巷道变形研究 被引量:7
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作者 王磊 王渭明 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第8期12-16,共5页
具有层状沉积效应的岩层呈现明显的各向异性特征,而传统各向同性力学模型不能准确描述巷道开挖非对称破坏现象。基于空间滑动面理论推导各向异性弹塑性模型,并采用C++编程形成动态链接库dll文件,实现在FLAC3D中基于空间滑动面的各向异... 具有层状沉积效应的岩层呈现明显的各向异性特征,而传统各向同性力学模型不能准确描述巷道开挖非对称破坏现象。基于空间滑动面理论推导各向异性弹塑性模型,并采用C++编程形成动态链接库dll文件,实现在FLAC3D中基于空间滑动面的各向异性弹塑性模型二次开发。通过设计模拟方案验证了模型的可应用性。根据巷道开挖支护模拟分析,在各向异性条件下,锚杆受力呈现非对称分布的状态,经破坏区锚杆加长后模拟计算,围岩塑性区明显减小,且锚杆受力趋向均匀。根据现场应用反馈,基于各向异性分析的关键区锚杆支护是可行的。 展开更多
关键词 巷道支护 空间滑动面理论 各向异性弹塑性 FLAC3d二次开发 支护优化
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基于Z-P准则的煤巷围岩稳定性数值模拟研究 被引量:2
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作者 张玉宝 赵同彬 +1 位作者 谭云亮 黄娜 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第2期75-80,共6页
通过FLAC3D所提供的二次开发程序接口,利用VC++6.0程序语言编写了Z-P准则的计算程序,成功实现Z-P准则的FLAC3D二次开发。采用开发的Z-P准则和FLAC3D内置的M-C准则对木城涧煤矿二槽煤层锚固支护巷道进行数值模拟,并对巷道围岩的塑性破坏... 通过FLAC3D所提供的二次开发程序接口,利用VC++6.0程序语言编写了Z-P准则的计算程序,成功实现Z-P准则的FLAC3D二次开发。采用开发的Z-P准则和FLAC3D内置的M-C准则对木城涧煤矿二槽煤层锚固支护巷道进行数值模拟,并对巷道围岩的塑性破坏区、位移及应力分布规律进行对比分析。结果表明:Z-P准则计算的塑性破坏区、位移比M-C准则的计算结果偏小,应力比M-C准则偏大,但应力集中现象相对不明显,总体分布规律基本一致。将模拟结果与现场钻孔探测数据进行对比可知,Z-P准则计算的结果更接近现场实际。 展开更多
关键词 Z—P准则 FLAC^3d二次开发 煤巷围岩 数值模拟
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考虑损伤的软弱夹层剪切流变模型及程序实现 被引量:1
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作者 祝鑫 胡斌 +3 位作者 李京 崔凯 魏二剑 刘杨 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期124-132,共9页
自然界中岩体破坏的主要形式是沿着滑面的剪切破坏,且主要表现为剪切流变损伤特征。根据软弱夹层不同剪切应力水平下的试验数据分析,引入可以表征其流变过程中参数损伤的变量D,提出了一个基于D的可以反映软弱夹层加速流变特性的黏弹塑... 自然界中岩体破坏的主要形式是沿着滑面的剪切破坏,且主要表现为剪切流变损伤特征。根据软弱夹层不同剪切应力水平下的试验数据分析,引入可以表征其流变过程中参数损伤的变量D,提出了一个基于D的可以反映软弱夹层加速流变特性的黏弹塑性非线性流变模型,与伯格斯模型串联构成了一个能全面反映3个流变阶段的新的软弱夹层剪切流变损伤模型。基于FLAC3D使用C++语言对该流变损伤模型进行了二次开发,与室内流变试验进行了对比验证。结果表明:(1)每级剪应力下,其瞬时应变均较为接近,且经过相同时间的应力加载后,无论是稳定后的应变值还是加速阶段的应变值也均较为接近。(2)数值模拟试验中,当施加的剪切荷载未达到屈服应力时,其减速阶段历时较室内试验的历时短,即更快地达到稳定流变阶段;而当施加的剪切荷载超过屈服应力阈值时,其加速流变阶段位移变化速率大于室内试验的,且最终的位移比室内试验位移稍大。 展开更多
关键词 剪切流变 流变损伤 非线性流变 数值模拟 FLAC3d二次开发
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