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砂化白云岩Hoek-Brown准则参数取值方法研究及其岩体力学参数估算 被引量:1
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作者 莫云 胡新丽 +3 位作者 崔德山 顾东明 谢昭宇 杨勇 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期257-265,共9页
武汉市碳酸盐岩天兴洲条带,发育一套巨厚层砂化白云岩,其岩体力学参数取值,目前尚无相关经验或建议。基于Hoek-Brown(简称H-B)准则及其Mohr-Coulomb(简称M-C)线性转换理论,归纳总结前人研究成果,在试验数据的基础上,研究了砂化白云岩的... 武汉市碳酸盐岩天兴洲条带,发育一套巨厚层砂化白云岩,其岩体力学参数取值,目前尚无相关经验或建议。基于Hoek-Brown(简称H-B)准则及其Mohr-Coulomb(简称M-C)线性转换理论,归纳总结前人研究成果,在试验数据的基础上,研究了砂化白云岩的H-B准则参数,提出一种基于静止侧压力系数k_(1)的最大围压上限σ_(3max)简化取值方法,估算其岩体力学参数并给出了取值建议。结果表明:基于k_(1)的σ_(3m)_(ax)简化取值方法,合理缩减了围压σ_(3)的取值区间,提高了计算精度;砂化白云岩的地质强度指数GSI与无侧限抗压强度σ_(ci)呈良好的线性关系,结合其砂化程度在岩体块度上的贴切表现,制作了针对砂化白云岩的改进GSI建议值表;岩体材料参数m_(i)的大小主要受控于岩石种类及细观颗粒的粗糙程度,其取值区间跨度小且对岩体力学参数影响较小,取用m_(i)=9;通过H-B准则与M-C准则的线性转换,建立了σ_(ci)与岩体抗剪强度之间的计算关系;各试验值、拟合值及理论计算值之间关系自洽、结果合理,有效解决了极破碎白云岩岩体力学参数的取值问题。上述基础性工作对H-B准则的应用起到了有益的补充,对武汉市类似岩层的岩体力学参数取值方法研究及运用具有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 砂化白云岩 hoek-brown强度准则 地质强度指数(GIS) 岩体力学参数
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胶结砂砾石料剪切二元强度准则与本构模型研究
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作者 武颖利 任红磊 郭万里 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期516-524,共9页
为探究胶结砂砾石料复杂的力学特性,开展不同围压、不同掺量的胶结砂砾石料大型三轴剪切试验,并建立了适用于胶结砂砾石料的二元剪切强度准则和双屈服面本构模型。结果表明:(1)胶结砂砾石料具有一定的胶结力和结构性,宏观上表现出显著... 为探究胶结砂砾石料复杂的力学特性,开展不同围压、不同掺量的胶结砂砾石料大型三轴剪切试验,并建立了适用于胶结砂砾石料的二元剪切强度准则和双屈服面本构模型。结果表明:(1)胶结砂砾石料具有一定的胶结力和结构性,宏观上表现出显著的软化、强剪胀等力学特性;(2)基于二元介质理论建立了剪切强度准则,该准则可描述不同胶凝掺量下的胶结砂砾石料的强度演化规律;(3)将剪切强度准则合理转化为本构模型中的剪切屈服面,并在修正剑桥模型基础上考虑材料的抗拉特性得到体积屈服面,同时本构模型重点描述了胶结砂砾石料的应变软化及强剪胀性;(4)推导了本构模型在一般应力状态下的刚度矩阵,并证明了其对胶结砂砾石料三轴剪切试验具有良好的拟合效果。该研究结果可为胶结砂砾石坝的应力变形计算提供更好的理论指导。 展开更多
关键词 胶结砂砾石料 强度准则 应变软化 剪胀性 屈服面模型
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广义Banabic准则与损伤比理论对金属屈服行为预测的比较 被引量:1
3
作者 余官平 陈雷 张健 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第1期357-367,共11页
屈服准则作为金属材料进入塑性的判据,在结构强度设计、金属塑性成型等领域得到广泛应用。为预测拉-压非对称金属的屈服行为,采用将各向异性和拉-压非对称性解耦的方法,把Banabic非二次式屈服准则推广到拉-压非对称,建立一个能同时描述... 屈服准则作为金属材料进入塑性的判据,在结构强度设计、金属塑性成型等领域得到广泛应用。为预测拉-压非对称金属的屈服行为,采用将各向异性和拉-压非对称性解耦的方法,把Banabic非二次式屈服准则推广到拉-压非对称,建立一个能同时描述塑性各向异性和拉-压非对称性的屈服准则,可视为广义的Banabic非二次式屈服准则。为了评估所建立屈服准则的预测能力,将其应用到AA5754-O铝合金的屈服及Cu-Al-Be形状记忆合金的相变转换起始面预测中,并与丁发兴等提出的损伤比屈服理论进行对比。结果表明,广义Banabic非二次式屈服准则和损伤比屈服理论都能很好地预测AA5754-O铝合金的屈服以及形状记忆合金Cu-Al-Be的相变转换起始面。2个准则都非常准确地预测了AA5754-O铝合金压缩屈服应力随取向的变化规律,二者的预测结果完全一致。广义Banabic非二次式屈服准则能很好地模拟AA5754-O铝合金在双向等拉(压)区附近的大曲率屈服轨迹,损伤比屈服理论则明显高估了其屈服应力;对于Cu-Al-Be形状记忆合金起始相变转换“屈服”面的预测,损伤比屈服理论预测精度高于广义Banabic非二次式屈服准则,但不能保证“屈服”面的外凸性。此外,广义Banabic非二次式屈服准则可通过单轴加载屈服强度和塑性应变比r值标定准则的系数,在缺乏双向加载实验数据的情况下更便于工程应用。因此,推广的Banabic非二次式屈服准则可用于拉-压非对称金属的屈服和塑性变形计算,极大地拓宽了经典Banabic非二次式屈服准则的应用范围。 展开更多
关键词 屈服准则 各向异性 强度差效应 损伤比 金属板料
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基于C2阶连续函数的广义Hoek-Brown强度准则屈服面与塑性势面棱角圆化方法 被引量:5
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作者 周兴涛 盛谦 +3 位作者 崔臻 朱泽奇 胡之锋 马亚丽娜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期477-487,共11页
Hoek-Brown强度准则的屈服面与塑性势面在棱角处导数无定义,具有数值奇异性,采用圆角进行光滑过渡只能满足一阶导数连续性,而二阶导数仍然无定义,使得棱边上一致切线模量矩阵无法正确计算,导致有限元总体平衡方程组Newton-Raphson隐式... Hoek-Brown强度准则的屈服面与塑性势面在棱角处导数无定义,具有数值奇异性,采用圆角进行光滑过渡只能满足一阶导数连续性,而二阶导数仍然无定义,使得棱边上一致切线模量矩阵无法正确计算,导致有限元总体平衡方程组Newton-Raphson隐式迭代二阶收敛性丧失。提出基于C2阶连续函数的广义Hoek-Brown准则屈服面与塑性势面棱角圆化方法,使得棱角处函数曲面二阶连续可导,棱边上一致切线模量矩阵可精确计算。基于ABAQUS数值开发平台,采用FORTRAN语言编制Hoek-Brown准则理想弹塑性UMAT用户子程序,通过数值算例验证所提方法的正确性。 展开更多
关键词 广义hoek-brown强度准则 屈服函数与塑性势函数 C2阶连续函数 圆化
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基于Hoek-Brown强度准则的地下洞室开挖可靠度分析 被引量:1
5
作者 李涤非 冯文凯 +2 位作者 张帆 周永健 易小宇 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1237-1245,共9页
地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学... 地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学参数的概率分布函数,进而利用数值模拟获得地下洞室变形量的概率分布函数,并结合洞室开挖的最大允许位移将求解可靠度指标转化为求解超过最大允许位移的概率。以五岳抽水蓄能电站为例,计算了主厂房不同部位的位移超过最大允许位移的概率,对主厂房的稳定性进行了评价。评价结果与工程实际情况基本相符,说明本文提出的方法可有效用于地下工程的开挖可靠度分析. 展开更多
关键词 地下洞室 可靠度分析 岩体结构面特征 hoek-brown强度准则 岩体参数不确定性 拉丁超立方抽样法
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考虑中间主应力效应的修正Hoek-Brown真三轴强度准则
6
作者 李亚鹏 吴晓锁 +1 位作者 张强 蒋斌松 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期81-89,共9页
为改善Hoek-Brown强度准则未考虑中间主应力对岩石强度的影响,通过岩石真三轴试验结果分析了岩石强度的演化规律,引入中间主应力系数,量化分析主应力系数对岩石真三轴强度的影响,考虑Hoek-Brown强度准则中的参数和岩石应力水平间的关联... 为改善Hoek-Brown强度准则未考虑中间主应力对岩石强度的影响,通过岩石真三轴试验结果分析了岩石强度的演化规律,引入中间主应力系数,量化分析主应力系数对岩石真三轴强度的影响,考虑Hoek-Brown强度准则中的参数和岩石应力水平间的关联性,提出了基于拉格朗日插值方法的修正岩石真三轴Hoek-Brown强度准则,分析了其空间包络特征。最后,利用7种岩石的真三轴试验数据与其它3种真三轴强度准则进行最优拟合误差分析,探讨了修正强度准则的合理性。研究结果表明:岩石强度随着最小主应力的增加逐渐增大,随着中间主应力的增加则呈现先增大后减小的变化规律,表现出显著的区间效应;修正强度准则不仅能够继承Hoek-Brown强度准则在子午面上的非线性优点,且能够表征岩石强度在应力空间中的基本特性;线性和非线性插值形式的修正强度准则空间包络面分别为非等边的六棱锥面以及能够满足拉压子午面区间连续光滑要求的圆锥面;修正强度准则能够较好地预测岩石真三轴试验强度,较为合理地反映中间主应力对岩石强度的影响;相比于线性插值形式强度准则,二次插值形式强度准则能够提高岩石强度的预测精度1.2~2.0倍;相较于其他真三轴强度准则,修正强度准则对不同硬脆性岩石的真三轴试验结果均具有良好的强度预测精度,体现了修正强度准则的适用性和可靠性。 展开更多
关键词 岩石 hoek-brown强度准则 真三轴试验 中间主应力 拉格朗日插值
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强度折减法在Hoek-Brown准则中的应用 被引量:81
7
作者 林杭 曹平 +1 位作者 赵延林 李江腾 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1219-1224,共6页
为了在Hoek-Brown准则中实施强度折减法,并使其得到的结果与Mohr-Coulomb准则中强度折减法得到的结果等效,首先,通过理论推导确定Hoek-Brown准则参数m,s,σci与粘结力c和内摩擦角φ之间的关系;然后,进一步得到在Hoek-Brown准则中实施强... 为了在Hoek-Brown准则中实施强度折减法,并使其得到的结果与Mohr-Coulomb准则中强度折减法得到的结果等效,首先,通过理论推导确定Hoek-Brown准则参数m,s,σci与粘结力c和内摩擦角φ之间的关系;然后,进一步得到在Hoek-Brown准则中实施强度折减法时,m,s和σci的折减系数以及它们之间的关系;最后,由FLAC3D软件建立计算模型,采用所确定的折减方法计算边坡的安全系数,并将该结果与Mohr-Coulomb准则得到的结果进行对比,结果表明:参数m,s和σci的折减系数须满足一定关系,强度折减法在Hoek-Brown准则和Mohr-Coulomb准则中得到的安全系数的差别为3.54%,差别微小,从而验证了所确定的折减方法的可靠性。 展开更多
关键词 hoek-brown准则 Mohr—Coulomb准则 等效 强度折减法 FLAC^3D软件
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基于Hoek-Brown准则的隧道围岩屈服接近度分析 被引量:18
8
作者 柳群义 朱自强 +1 位作者 钟正强 何现启 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2447-2451,共5页
为了建立Hoek-Brown准则围岩稳定性评判标准,通过理论分析,推导了Hoek-Brown准则和Mohr-Coulomb准则的关系以及Hoek-Brown准则参数表征的屈服接近度(YAI)函数;通过FLAC3D建立隧道三维数值模型,编制相应Hoek-Brown屈服接近度YAIhb的程序... 为了建立Hoek-Brown准则围岩稳定性评判标准,通过理论分析,推导了Hoek-Brown准则和Mohr-Coulomb准则的关系以及Hoek-Brown准则参数表征的屈服接近度(YAI)函数;通过FLAC3D建立隧道三维数值模型,编制相应Hoek-Brown屈服接近度YAIhb的程序,分析了材料参数和应力变化的影响。结果表明:①自编程序计算的YAIhb=1区域与FLAC3D计算的塑性区分布范围相同,验证了程序的正确性,并且屈服接近度能够表征各单元的屈服程度,优于塑性区判定标准。②随着地质强度指标GSI的增大,YAIhb逐渐减小,两者之间的关系采用3次多项式进行拟合的精度较高;YAIhb随岩石单轴压缩强度σci的增大而减小,采用指数方程对两者的关系进行拟合,能得到较高的相关系数;随着单元损伤的加剧,其屈服接近度逐渐增大,表征单元破坏程度增大,YAIhb和岩体损伤指标D之间符合双曲线分布规律。③最大主应力σ1增大引起YAIhb减小,两者表现出显著的线性关系;中间主应力σ2增大引起YAIhb呈现先增大后减小的趋势,可用3次多项式曲线对其关系进行拟合;YAIhb随着最小主应力σ3的增大而线性增大。 展开更多
关键词 隧道 围岩 稳定性 hoek-brown准则 屈服接近度
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完整岩石Hoek-Brown屈服准则参数m_i的经验模型 被引量:12
9
作者 彭俊 荣冠 +1 位作者 王小江 周创兵 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4617-4623,共7页
建立参数mi与围压关系的负指数经验模型,并通过多种岩石三轴压缩试验数据拟合该模型的参数并验证模型的合理性。最后对该经验模型参数的取值规律及其影响因素进行了讨论。结果表明:负指数模型较常量mi模型能够更好地拟合三轴压缩试验数... 建立参数mi与围压关系的负指数经验模型,并通过多种岩石三轴压缩试验数据拟合该模型的参数并验证模型的合理性。最后对该经验模型参数的取值规律及其影响因素进行了讨论。结果表明:负指数模型较常量mi模型能够更好地拟合三轴压缩试验数据;常量mi模型在高围压阶段拟合效果较好,但是在低围压及拉伸段拟合效果较差,而且常量mi模型往往高估岩石的单轴抗压强度及单轴抗拉强度。 展开更多
关键词 hoek-brown屈服准则 三轴压缩试验 材料参数mi 围压 岩石强度
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基于Hoek-Brown准则对板岩抗拉强度研究 被引量:7
10
作者 刘运思 傅鹤林 +2 位作者 饶军应 董辉 张海明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1172-1177,共6页
板岩等层状岩体中常存在多种结构面,岩体的抗拉强度在不同的层面倾角下会有较大的差异。为了揭示板岩这种层状岩体抗拉强度的各向异性,基于Hoek-Brown强度准则,结合巴西圆盘平面应力的弹性力学解析解,推导了圆盘随层理角度β变化的抗拉... 板岩等层状岩体中常存在多种结构面,岩体的抗拉强度在不同的层面倾角下会有较大的差异。为了揭示板岩这种层状岩体抗拉强度的各向异性,基于Hoek-Brown强度准则,结合巴西圆盘平面应力的弹性力学解析解,推导了圆盘随层理角度β变化的抗拉强度公式。通过对不同层理角度β下的试件进行单轴和巴西劈裂试验,获得了抗拉强度公式中的参数,得到了板岩抗压强度各向异性度cR为3.94~4.87,抗拉强度各向异性度tR为2.86~3.15,且抗压(抗拉)强度呈现两端大中间小的趋势。此外,该抗拉强度公式能较好地反映板岩在含有层理面时强度随β变化的规律。 展开更多
关键词 hoek-brown准则 层理角度 板岩 抗拉强度
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基于Hoek-Brown强度准则的应变软化模型在隧道工程中的应用 被引量:25
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作者 孙闯 张向东 刘家顺 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2954-2960,2970,共8页
基于Hoek-Brown强度准则及量化GSI围岩评级系统,分析岩体强度弱化行为,总结出确定岩体峰值及峰后强度参数的方法,提出应变软化模型的简化计算方法,并以FLAC3D数值模拟软件为工具,采用收敛-约束法对深埋大断面隧道支护结构及围岩稳定性... 基于Hoek-Brown强度准则及量化GSI围岩评级系统,分析岩体强度弱化行为,总结出确定岩体峰值及峰后强度参数的方法,提出应变软化模型的简化计算方法,并以FLAC3D数值模拟软件为工具,采用收敛-约束法对深埋大断面隧道支护结构及围岩稳定性进行分析,计算出支护结构安全系数。通过分析得出:随着围岩应力释放,岩体软化参数随之减小,岩体强度弱化行为突出;高地质强度GSI指标(GSI=75)的岩体虽然强度弱化程度较大,但围岩的变形量仍然较小,而低GSI指标(GSI=25)的岩体表现出了理想弹塑性行为;提出的简化Hoek-Brown应变软化模型适合应用于隧道中岩质相近区段围岩的研究;采用收敛-约束法对隧道支护结构的稳定性进行分析,可为隧道工程的初期支护优化设计及安全性评价提供参考。 展开更多
关键词 hoek-brown强度准则 地质强度指标 应变软化 收敛-约束法
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基于广义Hoek-Brown准则的节理岩体强度及变形参数随机分析 被引量:9
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作者 程爱平 肖术 +2 位作者 许梦国 王平 刘艳章 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期205-213,共9页
以赞比亚穆利亚希露天矿边坡为工程背景,在岩石力学试验以及现场勘察测绘数据的基础上,构建了以岩石单轴抗压强度、岩石质量指标和节理调查统计数据为输入参数的概率统计模型,并采用卡方检验对模型进行了吻合度检验。在广义Hoek-Brown... 以赞比亚穆利亚希露天矿边坡为工程背景,在岩石力学试验以及现场勘察测绘数据的基础上,构建了以岩石单轴抗压强度、岩石质量指标和节理调查统计数据为输入参数的概率统计模型,并采用卡方检验对模型进行了吻合度检验。在广义Hoek-Brown准则的基础上,利用MATLAB编程及蒙特卡洛随机分析方法,由输入参数模拟获取节理岩体强度及变形参数的概率分布,得到各参数的取值范围(最小值/最大值)以及平均值、标准差等统计值。采用斯皮尔曼等级相关系数分析了强度及变形参数与各输入参数之间的相关关系。结合边坡工程实例,从破坏概率角度评价了该边坡工程的稳定性状态。该方法可充分考虑节理岩体参数的不确定性和变异性,可为实际工程安全决策提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 节理岩体 hoek-brown准则 岩体强度 随机分析
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基于Hoek-Brown强度准则的隧道围岩松动圈分析 被引量:18
13
作者 王睿 袁岽洋 +1 位作者 张进增 杨俊 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期58-63,共6页
分析松动圈的分布范围对优化隧道支护参数,确保隧道施工安全有重要的理论价值,以弹塑性理论计算为基础,利用H-B强度准则推导了理想状态下围岩松动圈厚度的计算公式。当侧压力系数不等于1时,将实测竖直方向和水平方向的初始地应力分别带... 分析松动圈的分布范围对优化隧道支护参数,确保隧道施工安全有重要的理论价值,以弹塑性理论计算为基础,利用H-B强度准则推导了理想状态下围岩松动圈厚度的计算公式。当侧压力系数不等于1时,将实测竖直方向和水平方向的初始地应力分别带入,并考虑实际支护力的影响,得到较为准确的围岩松动圈分布规律。在铜旬高速某公路隧道中该方法计算所得围岩松动圈分布范围与围岩深部位移监测所得结果较为接近,验证了基于H-B强度准则的围岩松动圈计算公式的准确性,为确定围岩松动圈半径提供了新的有效方法。 展开更多
关键词 hoek-brown强度准则 隧道 围岩 松动圈
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基于Hoek-Brown强度准则的巷道围岩弹塑性研究 被引量:35
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作者 潘阳 赵光明 孟祥瑞 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期637-641,共5页
巷道围岩区域划分和分析是确定巷道里锚杆支护、松散地压的主要依据。巷道围岩位移是煤矿巷道断面设计、确定变形地压等的主要根据。本文采用Hoek-Brown强度理论和极限平衡方程通过对侧压力系数为1的圆形理想巷道的巷道围岩进行弹塑性... 巷道围岩区域划分和分析是确定巷道里锚杆支护、松散地压的主要依据。巷道围岩位移是煤矿巷道断面设计、确定变形地压等的主要根据。本文采用Hoek-Brown强度理论和极限平衡方程通过对侧压力系数为1的圆形理想巷道的巷道围岩进行弹塑性分析。通过上述计算求出围岩巷道的塑性半径、应力及位移,与目前广泛采用的以Mohr-Coulomb为屈服强度准则的修正的芬纳公式作为比较。 展开更多
关键词 巷道围岩 弹塑性分析 hoek-brown强度准则
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基于广义Hoek-Brown准则强度折减法的岩坡稳定性分析 被引量:25
15
作者 李远耀 殷坤龙 代云霞 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S01期347-352,共6页
针对岩质高边坡的稳定性分析问题,开展了基于广义Hoek-Brown破坏准则强度折减法的研究。提出了判别强度折减法合理性的两个基本标准:与Mohr-Coulomb准则强度折减法的一致性和能否体现节理岩体的真实破坏特征。基于以上标准,对比了3种不... 针对岩质高边坡的稳定性分析问题,开展了基于广义Hoek-Brown破坏准则强度折减法的研究。提出了判别强度折减法合理性的两个基本标准:与Mohr-Coulomb准则强度折减法的一致性和能否体现节理岩体的真实破坏特征。基于以上标准,对比了3种不同的基于广义Hoek-Brown破坏准则的强度折减方法:σci、mi,σci、GSI和mi、GSI均同比折减,理论分析表明:mi、GSI同比折减更符合前述标准。最后,通过对工程实例的对比研究,验证了这一结论,并提出mi、GSI同比折减更能体现节理岩体的真实破坏特征,因而其安全系数的计算结果也更加真实可靠。 展开更多
关键词 广义hoek-brown破坏准则 Mohr-Coulomb破坏准则 强度折减法 岩质边坡 稳定性分析
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工程边坡应用Hoek-Brown强度准则时的扰动因子取值探讨 被引量:8
16
作者 陈祖煜 周嘉伟 +2 位作者 蔡云鹏 孙平 邓成进 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2020年第2期72-80,92,共10页
Hoek-Brown强度准则在过去的20 a里得到不断的更新和完善。最近Hoek和Brown对以往的版本进行了归纳和总结,提出了2018版。这一版本纳入了定量的扰动因子D来确定强度指标,但是扰动因子D取值范围为0~1,涵盖了地下工程和边坡工程,又包括了... Hoek-Brown强度准则在过去的20 a里得到不断的更新和完善。最近Hoek和Brown对以往的版本进行了归纳和总结,提出了2018版。这一版本纳入了定量的扰动因子D来确定强度指标,但是扰动因子D取值范围为0~1,涵盖了地下工程和边坡工程,又包括了从控制良好到控制不良的各种开挖工况,取值范围较大。对开挖爆破通常进行严格控制的水利水电工程边坡,需要研究其相应的扰动因子取值范围。对一个典型算例在大范围变动几何和物理力学参数情况下,比较了Hoek-Brown强度准则GSI—1995和GSI—2018两个版本的稳定安全系数。结果表明:当扰动因子D在0.78~0.88范围内取值时,两个版本求得的安全系数相当。本研究进一步考察了昌马、紫坪铺和柴石滩水库这3个曾按“1995版”开展过边坡稳定分析的工程实例,结果表明2个版本等效的扰动因子D取值范围为0.72~0.85。因此,在水电边坡工程分析中使用GSI—2018,建议其扰动因子取值范围可考虑在0.7~0.9之间。 展开更多
关键词 hoek-brown强度准则 扰动因子 地质强度指标 稳定性分析 水电边坡工程
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基于Hoek-Brown强度准则的裂隙岩体劈裂注浆力学机理 被引量:19
17
作者 邹金锋 童无欺 +1 位作者 罗恒 汪晓丰 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2889-2896,共8页
为了获得裂隙岩体中劈裂注浆压力的计算方法,首先假设裂隙岩体服从非线性Hoek-Brown强度准则,采用断裂力学分析模型分析裂隙的劈裂压力,推导裂隙岩体中II型和复合型裂纹的劈裂注浆压力计算方法。基于断裂力学中裂纹失稳机制,利用材料的... 为了获得裂隙岩体中劈裂注浆压力的计算方法,首先假设裂隙岩体服从非线性Hoek-Brown强度准则,采用断裂力学分析模型分析裂隙的劈裂压力,推导裂隙岩体中II型和复合型裂纹的劈裂注浆压力计算方法。基于断裂力学中裂纹失稳机制,利用材料的线弹性特性,分析复合型加载条件下裂纹的失稳机制,并提出裂纹扩展的最有可能发展方向。最后,对非线性强度参数及裂纹长度对劈裂注浆压力的影响进行分析。研究结果表明:劈裂注浆压力的计算应该重点考虑裂纹长度和非线性强度参数的影响;裂纹长度对注浆压力的影响显著,注浆压力随裂纹长度增大呈非线性减小;注浆压力随非线性参数的增大而逐渐减小,随地质强度的增大呈先增大后减小的趋势。 展开更多
关键词 裂隙岩体 劈裂注浆 注浆压力 hoek-brown强度准则 裂纹失稳
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基于广义Hoek-Brown准则的边坡稳定性强度折减法数值分析 被引量:53
18
作者 吴顺川 金爱兵 高永涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1975-1980,共6页
Hoek-Brown屈服准则作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及计算领域应用最广泛的准则之一,并在边坡极限平衡法计算中得到了广泛应用,但很少应用于数值模拟计算领域。本文结合工程实例,以广义Hoek-Brown... Hoek-Brown屈服准则作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及计算领域应用最广泛的准则之一,并在边坡极限平衡法计算中得到了广泛应用,但很少应用于数值模拟计算领域。本文结合工程实例,以广义Hoek-Brown屈服准则建立数值计算模型,并基于强度折减方法计算边坡安全系数,经与等效Mohr-Coulomb屈服准则数值模拟及极限平衡计算对比,得出基于Hoek-Brown屈服准则的模拟计算结果与其它方法一致并且正确的结论。并认为不同屈服准则条件下的边坡潜在滑移面位置及变形特点存在差异,原因在于不同的屈服准则采用了不同的流动法则。与Mohr-Coulomb屈服准则相比,Hoek-Brown屈服准则采用基于应力水平的塑性流动法则更加体现了节理岩体的变形和破坏特点,可有效反映岩体的非线性破坏特征,更加接近工程实际,适于节理岩体的强度计算及稳定性分析。 展开更多
关键词 节理岩体 Hoek—Brown屈服准则 强度折减法 边坡 数值模拟 稳定性分析 安全系数
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修正Hoek-Brown准则的等效Mohr-Coulomb强度参数确定方法研究 被引量:20
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作者 吴顺川 张敏 +1 位作者 张诗淮 姜日华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4165-4177,共13页
合理确定岩石材料强度参数是工程设计的关键问题之一。为有效描述岩石的强度特性,众多学者提出了大量三维强度准则,其中基于两参数偏函数的修正Hoek-Brown(H-B)准则取得了良好效果,能够有效地反映岩石的静水压力效应、Lode角效应及中间... 合理确定岩石材料强度参数是工程设计的关键问题之一。为有效描述岩石的强度特性,众多学者提出了大量三维强度准则,其中基于两参数偏函数的修正Hoek-Brown(H-B)准则取得了良好效果,能够有效地反映岩石的静水压力效应、Lode角效应及中间主应力效应等强度特性。确定修正H-B准则的等效Mohr-Coulomb(M-C)参数有利于提高其在工程应用中的便利性,因此提出一种基于I1-√J2平面计算三维强度准则瞬时等效M-C参数的方法,应用于修正H-B准则,并对计算方法的合理性及瞬时等效M-C参数与岩石强度特性的关系进行讨论。结果表明:瞬时等效M-C参数可有效表征非线性静水压力效应,且合理反映Lode角效应和中间主应力效应的区间性特点;瞬时等效M-C参数可有效表征静水压力对Lode角效应的影响和最小主应力对中间主应力效应的影响,静水压力增大时,Lode角效应更为明显,且当最小主应力增大时,瞬时等效内聚力反映出更为显著的中间主应力效应;该方法能够合理地计算瞬时等效M-C参数,修正H-B准则具有准确预测岩石强度的能力。上述成果对修正H-B准则在实际工程中的应用具有较强的指导意义。 展开更多
关键词 三维强度准则 瞬时等效Mohr-Coulomb强度参数 修正hoek-brown准则 强度特性
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Hoek-Brown强度准则的断裂力学理论研究 被引量:11
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作者 李洪涛 左建平 李辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期212-215,共4页
采用Griffith关于岩石内部微裂纹分布的假定,用一个角量 来表征三轴压力下岩石内微破裂密度,依据线弹性断裂力学中复合裂纹问题的有关准则,导出了 与外载的关系,进而以岩石受压过程中的细观现象为基础,选取 (即 对轴向应力的变化率)作... 采用Griffith关于岩石内部微裂纹分布的假定,用一个角量 来表征三轴压力下岩石内微破裂密度,依据线弹性断裂力学中复合裂纹问题的有关准则,导出了 与外载的关系,进而以岩石受压过程中的细观现象为基础,选取 (即 对轴向应力的变化率)作为岩石在三轴压力下的破坏特征量,从理论上导出了与Hoek-Brown经验强度准则完全一致的强度公式。 展开更多
关键词 断裂力学 三轴压力 hoek-brown强度准则 岩石力学 岩石强度
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