基于突变理论和广义H-B强度准则的采空区顶板稳定性分析 被引量：19

1

作者 黄昌富 田书广 +1 位作者 吴顺川 高永涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期330-337,共8页

为实现煤矿采空区塌陷区土地的治理利用,对煤矿采空区进行顶板稳定性的分析与研究。鉴于采空区顶板的失稳破坏是一个非线性的过程,分别从结构力学和岩体本构关系两个角度建立采空区顶板稳定性分析模型。首先将采空区顶板岩梁结构简化为... 为实现煤矿采空区塌陷区土地的治理利用,对煤矿采空区进行顶板稳定性的分析与研究。鉴于采空区顶板的失稳破坏是一个非线性的过程,分别从结构力学和岩体本构关系两个角度建立采空区顶板稳定性分析模型。首先将采空区顶板岩梁结构简化为力学三铰拱模型,然后进行力学分析,求出其力学结构系统的总势能,基于突变理论,建立其力学结构失稳破坏的尖点突变模型;其次构建基于极限平衡法的采空区顶板筒状塌落一般模型,考虑到实际工程的广泛应用,进而建立基于广义H-B强度准则的矩形采场顶板筒状塌落极限平衡分析模型。最后通过不同工程算例分别对2个模型进行了分析和验证,且二者计算结果均与工程实际情况一致,说明两种模型均适用采空区顶板稳定性的分析,为研究采空区稳定性提供一种新的途径。 展开更多

关键词 突变理论 广义h-b强度准则 极限平衡分析 顶板稳定性

在线阅读 下载PDF 职称材料

岩体脆性破坏的破坏准则及对Druker－Prager准则修正的探讨 被引量：4

2

作者 张永兴 陈洪凯 朱凡 《重庆交通学院学报》 1995年第4期69-76,共8页

本文基于对Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ准则的几种不同表述形式，从其主应力空间的曲面形状提出了对Ｄｒｕｋ－ｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ条件的修正，并推导了与修正的Ｄｒｕｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ条件相关联的岩体本构模型，对推动岩石力学理论研究... 本文基于对Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ准则的几种不同表述形式，从其主应力空间的曲面形状提出了对Ｄｒｕｋ－ｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ条件的修正，并推导了与修正的Ｄｒｕｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ条件相关联的岩体本构模型，对推动岩石力学理论研究及应用具有重要意义。 展开更多

关键词 脆性破坏 本构关系 岩体力学 h-b准则 D-P准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

H—B准则及其在某公路隧洞支护设计中的应用 被引量：1

3

作者 张平 尹建军 +1 位作者 杨存龙 李宁 《中南公路工程》 2006年第6期61-64,84,共5页

针对隧洞工程设计过程中岩体力学参数取值难的问题,将能综合考虑岩块力学特性及岩体地质条件的改进H—B准则引入某公路隧洞的支护设计过程,在介绍这一准则使用条件、使用方法的基础上,应用这一准则对某公路隧洞考虑和不考虑爆破影响的... 针对隧洞工程设计过程中岩体力学参数取值难的问题,将能综合考虑岩块力学特性及岩体地质条件的改进H—B准则引入某公路隧洞的支护设计过程,在介绍这一准则使用条件、使用方法的基础上,应用这一准则对某公路隧洞考虑和不考虑爆破影响的岩体力学参数进行了确定,并应用大型岩土工程数值分析软件FINAL进行了模拟施工过程的仿真分析,最后对H—B准则应用过程中的几个关键问题进行了探讨。 展开更多

关键词 h-b准则 隧洞 爆破 优化 支护

在线阅读 下载PDF 职称材料

Hoek-Brown准则高应力条件下断续节理岩体复合损伤本构模型及演化特征 被引量：3

4

作者 张亚东 谢红强 +3 位作者 刘怀忠 肖明砾 卓莉 何江达 《水电能源科学》 北大核心 2021年第2期109-113,共5页

针对岩石损伤本构模型中岩石微元强度采用M-C、D-P等强度准则作为判定依据存在的局限性,基于概率统计理论与连续损伤力学理论,采用应力不变式表示的H-B准则来描述岩石微元强度并假设岩石微元强度服从Weibull分布,认为岩石材料承载能力... 针对岩石损伤本构模型中岩石微元强度采用M-C、D-P等强度准则作为判定依据存在的局限性,基于概率统计理论与连续损伤力学理论,采用应力不变式表示的H-B准则来描述岩石微元强度并假设岩石微元强度服从Weibull分布,认为岩石材料承载能力可以分为弹性和损伤两部分,基于Lemaitre应变等效性假设,推导出基于H-B准则的宏细观复合损伤本构模型,并通过预置裂隙粗晶大理岩试样的三轴试验数据验证了其合理性。结果表明,该模型获得的应力应变理论曲线与试验数据吻合较好,宏细观复合损伤演化过程能反映岩石应力随应变的变化过程,优于同类型本构模型的拟合效果;随着围压的增加,试样强度逐渐增加,峰值应力对应的复合损伤值逐渐增大;在围压一定的条件下,节理岩样的宏细观复合损伤在节理倾角为45°左右时最小,这与节理岩体强度随节理倾角的变化规律相一致。 展开更多

关键词 节理岩体 WEIBULL分布 h-b准则 宏细观损伤 损伤本构模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

Hoek-Brown强度准则在深部岩体力学参数估算中的应用研究 被引量：10

5

作者 於汝山 杨宜 许冬丽 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2018年第1期123-127,共5页

以H-B强度准则为基础的岩体力学参数估算方法综合考虑了岩体结构、岩块强度、应力状态等多种因素的影响,可更好地反映岩体的非线性破坏特征。以锦屏二级深埋大理岩为例,引入深部岩体完整性系数KV改进深部岩体GSI值确定方法,在此基础上... 以H-B强度准则为基础的岩体力学参数估算方法综合考虑了岩体结构、岩块强度、应力状态等多种因素的影响,可更好地反映岩体的非线性破坏特征。以锦屏二级深埋大理岩为例,引入深部岩体完整性系数KV改进深部岩体GSI值确定方法,在此基础上详细分析了这一估算方法对深部工程岩体的适用性。结果表明:H-B强度准则中4个参数互相独立,且与围压应力状态无关,应用于深部岩体力学参数的估算是可行的;深部岩体完整性系数KV可反映岩体内部各种结构面的发育程度和岩体开挖受扰动程度,岩体完整性系数KV的引入,使深部岩体GSI值的确定更加客观;采用室内常规三轴试验结果参数σci和mi的值是比较合适的。采用上述方法估算获得锦屏深埋大理岩的强度包络线表现出明显的非线性,在中高围压阶段(15 MPa<σ3<40 MPa),其内摩擦角降低了32%,但黏聚力则是低围压阶段的近3倍。 展开更多

关键词 深部岩体 h-b强度准则 地质强度指标 岩体完整性系数 力学参数

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑围岩蠕变全过程与扩容的深埋隧洞非线性位移解 被引量：19

6

作者 蔡燕燕 张建智 +1 位作者 俞缙 陈士海 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1831-1839,共9页

深埋隧洞围岩变形是一个复杂的非线性力学问题,其中岩石的蠕变全过程和扩容是两个重要的影响因素。引入扩容角考虑塑性体积变化的影响,推导Hoek-Brown屈服准则下考虑与不考虑洞周面力的深埋隧洞围岩非线性应力解。借助可描述蠕变全过程... 深埋隧洞围岩变形是一个复杂的非线性力学问题,其中岩石的蠕变全过程和扩容是两个重要的影响因素。引入扩容角考虑塑性体积变化的影响,推导Hoek-Brown屈服准则下考虑与不考虑洞周面力的深埋隧洞围岩非线性应力解。借助可描述蠕变全过程行为的河海模型,获得了围岩黏弹塑性区蠕变位移表达式。针对不同NVPB蠕变参数和不同材料参数m值情况,讨论分析了洞周面力与扩容角对隧洞洞壁蠕变位移的影响规律。结果表明:在高地应力作用下,采用非线性蠕变模型描述深埋隧洞围岩蠕变问题可获得蠕变全过程曲线;扩容角增大或洞周面力和材料参数m值减小时,相同时刻隧洞洞壁蠕变位移增大,对围岩长期稳定不利。研究结论对深埋隧洞围岩临崩预报具有一定指导意义。 展开更多

关键词 深埋隧洞 围岩 蠕变全过程 扩容 h-b屈服准则 非线性蠕变模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非线性统一强度理论下的边坡稳定性极限平衡分析 被引量：6

7

作者 邓东平 李亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2613-2623,共11页

在边坡稳定性分析中,常采用的强度准则一般较少考虑中主应力对边坡破坏效应的影响,然而岩体的实际应力状况表明中主应力存在,且中主应力对边坡岩体的强度潜能发挥起着重要作用。基于考虑中主应力的统一强度理论下的Hoek-Brown(简称H-B)... 在边坡稳定性分析中,常采用的强度准则一般较少考虑中主应力对边坡破坏效应的影响,然而岩体的实际应力状况表明中主应力存在,且中主应力对边坡岩体的强度潜能发挥起着重要作用。基于考虑中主应力的统一强度理论下的Hoek-Brown(简称H-B)准则,通过对滑动面上的应力进行假设,并采用泰勒级数简化统一强度理论下的H-B准则表达式,然后根据滑动体满足所有静力平衡条件求解滑动面上的应力,进而得到边坡的安全系数。当中主应力影响系数b=0时(即为基本H-B强度准则),与等效的线性Mohr-Coulomb(简称M-C)强度准则下的瑞典法1、简化Bishop法、Spencer法和Morgenstern-Price(简称M-P)法以及基于统一强度理论下的瑞典法2进行算例对比分析,验证了方法的可行性。同时,以边坡的坡高H、坡角β和b为变量进行参数分析,研究表明:b增大(即中主应力对边坡的破坏效应影响越大)时,计算所得的安全系数增大,由此表明基本H-B强度准则下分析所得的边坡稳定性偏于安全。另外,由于提出的方法能够满足滑动体的所有静力平衡条件,且对未考虑条间作用力影响所得滑动面上的初始正应力进行了修正,故此方法较瑞典法2所得结果要大且更为严格。 展开更多

关键词 边坡稳定性 极限平衡 滑动面应力 统一强度理论 h-b强度准则 安全系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

金鼎钨钼矿花岗闪长斑岩力学特性试验研究 被引量：1

8

作者 梅群力 钟太兴 +1 位作者 陈清运 彭静波 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第10期51-55,共5页

采用岩石常规三轴试验手段测试花岗闪长斑岩的力学特性。在此基础上,运用H-B经验强度准则对岩石力学参数进行估值,并用岩石单轴抗压强度试验、点荷载强度试验及摩尔应力圆作图法取得的结果对估值进行检验,以期获得高精度岩石力学参数。... 采用岩石常规三轴试验手段测试花岗闪长斑岩的力学特性。在此基础上,运用H-B经验强度准则对岩石力学参数进行估值,并用岩石单轴抗压强度试验、点荷载强度试验及摩尔应力圆作图法取得的结果对估值进行检验,以期获得高精度岩石力学参数。研究结果表明:花岗闪长斑岩的变形模量E、泊松比μ值随侧压变化不大,可以采用不同侧压下E、泊松比μ值的均值来确定;单轴抗压强度σc估值与实测值吻合较好,但单轴抗拉强度σt估值与实测结果相差较大;在低侧压的条件下,内摩擦角φ估值与实测值、摩尔应力圆作图法确定的值吻合较好,但黏聚力c估值与摩尔应力圆作图法确定的值相差较大。经综合分析,推荐了金鼎钨钼矿花岗闪长斑岩力学参数。 展开更多

关键词 花岗闪长斑岩 h-b经验强度准则 岩石力学特性 常规三轴试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非线性方法的碎裂结构岩体力学参数分析 被引量：1

9

作者 曹东勇 张耀中 +2 位作者 皇甫泽华 聂胜立 王新民 《人民黄河》 CAS 北大核心 2019年第3期119-122,共4页

采用常规的试验方法对碎裂结构岩体的力学参数进行研究存在一定的局限性,容易受现场条件和尺寸效应的影响,而基于非线性方法的参数分析在一定程度上能够很好地对碎裂岩体的力学参数进行预测。以前坪水库溢洪道碎裂结构岩体为例,在资料... 采用常规的试验方法对碎裂结构岩体的力学参数进行研究存在一定的局限性,容易受现场条件和尺寸效应的影响,而基于非线性方法的参数分析在一定程度上能够很好地对碎裂岩体的力学参数进行预测。以前坪水库溢洪道碎裂结构岩体为例,在资料收集的基础上建立了岩体力学参数数据库,通过因子分析法将数据库中影响岩体力学参数确定的多个指标进行简化降维后,再结合非线性BP神经网络分析法对工程区岩体的部分力学参数进行预测;在室内外试验数据和现场工程地质条件分析的基础上,运用H-B强度准则对工程区域内不同岩层的岩体力学参数值进行了计算;将预测结果和计算结果进行对比分析后,对工程区的岩体力学参数取值提出了建议。 展开更多

关键词 岩体参数分析 因子分析法 BP神经网络模型 h-b强度准则

在线阅读 下载PDF 职称材料

海上风电机组大直径嵌岩单桩基础结构设计关键参数的研究 被引量：5

10

作者 校建东 林毅峰 《太阳能》 2019年第7期64-68,59,共6页

以海上风电机组大直径嵌岩单桩基础为研究对象,依据广义H-B强度准则和地质强度指标GSI,通过数值模拟的方法分析大直径嵌岩单桩基础的敏感性参数对其承载能力的影响。研究结果表明:岩石的弹模E超过3.16GPa时,随着E的增大,桩身变形相应变... 以海上风电机组大直径嵌岩单桩基础为研究对象,依据广义H-B强度准则和地质强度指标GSI,通过数值模拟的方法分析大直径嵌岩单桩基础的敏感性参数对其承载能力的影响。研究结果表明:岩石的弹模E超过3.16GPa时,随着E的增大,桩身变形相应变小,但变小趋势减缓;随着嵌岩单桩基础入岩深度增加到一定值时,单桩的水平承载力趋于稳定;钢管桩桩身壁厚的增加对提升其刚度会产生显著的边际效应,桩身壁厚越厚,钢管桩变形越小,且此趋势逐渐减缓。 展开更多

关键词 海上风电 嵌岩单桩基础 h-b强度准则 GSI 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

三维主应力条件下隧道应变软化围岩弹塑性解

11

作者 王凯 《市政技术》 2023年第2期91-97,共7页

为探究隧道在三维主应力作用下的围岩应变及位移,将塑性区内相等的径向应力增量划分为有限个相同数量的同心圆环,通过平衡微分方程和差分进化算法,利用三维H-B屈服准则确定每一环的应力。基于求解的应力和相关联流动法则可以获得塑性区... 为探究隧道在三维主应力作用下的围岩应变及位移,将塑性区内相等的径向应力增量划分为有限个相同数量的同心圆环,通过平衡微分方程和差分进化算法,利用三维H-B屈服准则确定每一环的应力。基于求解的应力和相关联流动法则可以获得塑性区的塑性应变及位移。将计算结果与有限元软件的数值模拟结果进行对比验证其可靠性。结果表明,笔者所建立的三维主应力条件下隧道应变软化围岩弹塑性解是一种可以同时求解3个主应力及位移数值解的新方法,且与数值模拟结果拟合良好,证明了该方法的可靠性与准确性。相对于二维平面应变假设,该方法更好地考虑了岩体三维主应力状态下的应力应变关系,对复杂岩层条件下的隧道围岩稳定性分析具有重要参考价值。 展开更多

关键词 三维h-b屈服准则 相关联流动法则 应变软化围岩 弹塑性解

在线阅读 下载PDF 职称材料