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结构面拐点对花岗岩隧洞围岩失稳破坏机制影响的试验研究
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作者 陈燕和 明仁贵 +4 位作者 陈东方 龙益彬 陈世杰 朱鑫杰 徐鼎平 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第5期21-32,共12页
受地质运动影响,岩体结构面产状在地应力作用下易发生突变而形成拐点。为探究结构面拐点对隧洞围岩失稳破坏机制的影响,开展了结构面拐点角尖正对隧洞、结构面拐点角尖背对隧洞和无结构面拐点的花岗岩隧洞试样双轴压缩试验,并对比了试... 受地质运动影响,岩体结构面产状在地应力作用下易发生突变而形成拐点。为探究结构面拐点对隧洞围岩失稳破坏机制的影响,开展了结构面拐点角尖正对隧洞、结构面拐点角尖背对隧洞和无结构面拐点的花岗岩隧洞试样双轴压缩试验,并对比了试样的数字图像相关(digital image correlation,DIC)主应变云图、声发射(acoustic emission,AE)特征参数和应力-应变曲线。结果表明:①结构面拐点与隧洞的相对位置显著影响试样的峰值强度、轴向应变率、破坏模式及AE计数率时间分布。相较于无结构面拐点试样,拐点角尖正对隧洞的试样呈现延性破坏特征,其峰值强度无明显变化,但轴向应变率显著增大,且内部破裂信号产生较早;而拐点角尖背对隧洞的试样则呈现脆性破坏特征,其峰值强度降低,轴向应变率减小,内部破裂信号集中于峰值强度达90%时至破坏阶段。②结构面拐点对试样应力分布具有显著影响。拐点角尖正对隧洞区域为应力集中区,背侧为应力分散区;当隧洞位于应力分散区时,靠近结构面一侧的边墙破坏程度降低,另一侧则显著增加;当隧洞位于应力集中区时,靠近结构面一侧的边墙易与结构面拐点形成贯通破坏,另一侧的破坏程度低于无结构面拐点试样。该研究结果可为结构面拐点控制的隧洞工程岩体稳定性分析及破坏模式预测提供参考。 展开更多
关键词 结构面 双轴压缩试验 数字图像相关(DIC) 声发射(AE) 岩石力学 破坏机制
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多物理场下超薄吸波磨耗层微波加热性能研究 被引量:2
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作者 彭东黎 张细和 +2 位作者 丁俊剑 刘小明 刘旭 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期648-658,共11页
微波加热技术在沥青路面除冰中的应用得到了广泛的关注,然而目前多对沥青路面整体进行微波加热增强,从而导致路表加热效率提升缓慢。为了进一步提高沥青路面路表的微波加热性能,采用碳化硅(SiC)微波增强集料制备了一种超薄吸波磨耗层,... 微波加热技术在沥青路面除冰中的应用得到了广泛的关注,然而目前多对沥青路面整体进行微波加热增强,从而导致路表加热效率提升缓慢。为了进一步提高沥青路面路表的微波加热性能,采用碳化硅(SiC)微波增强集料制备了一种超薄吸波磨耗层,通过微波加热以及除冰试验分析了超薄吸波磨耗层的微波加热性能以及加热耐久性,确定了超薄吸波磨耗层的最佳厚度。并采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了多物理场沥青混凝土微波加热模型,分析了超薄吸波磨耗层的设置对微波加热过程中电磁场的强度与分布以及温度场的影响。研究结果表明:在2.45 GHz频率的微波加热下,超薄吸波磨耗层具有良好的微波加热性能,10 mm厚的超薄吸波磨耗层的微波加热效率相比于普通沥青混合料以及整体微波增强的沥青混合料提高了4.47倍和1.40倍。SiC稳定的微波吸收性能保证了超薄吸波磨耗层具有良好的微波除冰耐久性,在经过反复的微波加热除冰后超薄吸波磨耗层的除冰时间仍然可以保持在45 s左右。数值仿真模拟结果表明超薄吸波磨耗层较强的微波吸收能力可以局部增强试件表层的电磁场强度,从而使更高的温度分布在试件表层。超薄吸波磨耗层内部的电场强度和磁场强度分别比普通沥青混合料试件提高了50.9%和15.7%。综上可知,超薄吸波磨耗层的设置可以提高沥青路面表面的微波加热性能。 展开更多
关键词 沥青混凝土 微波加热 超薄吸波磨耗层 温升速率 多物理场
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不同围压下板岩三轴压缩过程能量及损伤分析 被引量:26
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作者 温韬 唐辉明 +2 位作者 刘佑荣 王康 杨呈刚 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期80-86,共7页
根据不同围压下板岩三轴试验的结果,研究不同围压下板岩的能量变化规律和损伤分析。研究结果表明,不同变形阶段板岩的弹性应变能、耗散能的变化情况不同,弹性应变能先增加后减小,耗散能加载初期几乎为零,进入屈服段急剧增加。根据弹性... 根据不同围压下板岩三轴试验的结果,研究不同围压下板岩的能量变化规律和损伤分析。研究结果表明,不同变形阶段板岩的弹性应变能、耗散能的变化情况不同,弹性应变能先增加后减小,耗散能加载初期几乎为零,进入屈服段急剧增加。根据弹性应变能与总吸收能之比将岩石压缩过程中裂隙发展划分为3个阶段:裂隙稳定发展阶段、裂隙加速发展阶段和裂隙贯通阶段。岩样破坏后总吸收能、耗散能与围压的关系表明,从开始加载到屈服段,畸变比能和体变比能之和eU?大体等于弹性应变能Ue;从屈服段到峰值强度,eU?小于Ue且差值越来越大。从能量角度定义损伤变量,认为:低围压状态对应较低的耗散能、较高的损伤值;高围压状态对应较高的耗散能、较低的损伤值。 展开更多
关键词 板岩 三轴压缩 弹性应变能 耗散能 损伤变量
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基于开挖卸荷劣化的边坡岩体质量评价体系研究
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作者 胡政 王平易 +1 位作者 刘佑荣 王康 《人民长江》 北大核心 2015年第15期54-59,共6页
采用3类常规评价体系对卸荷岩体质量进行分析评价,并求解原态和卸荷态岩体力学参数,分析常规评价体系在评价卸荷岩体质量中存在的不足。有针对性地提出了适用于卸荷岩体的质量评价体系USMR法。该法不仅考虑了岩块条件、结构面条件和间... 采用3类常规评价体系对卸荷岩体质量进行分析评价,并求解原态和卸荷态岩体力学参数,分析常规评价体系在评价卸荷岩体质量中存在的不足。有针对性地提出了适用于卸荷岩体的质量评价体系USMR法。该法不仅考虑了岩块条件、结构面条件和间距、地下水等RMR法包含的岩体基本性质,还考虑了坡面倾角与结构面倾角、坡面倾向与结构面倾向的关系,另外对开挖方法、卸荷损伤、边坡形态等使岩体质量劣化的因子进行了分析评价。基于USMR法所得的cm值小于常规方法,符合实际情况。所得结论对高边坡开挖工程中岩体稳定分析有一定指导意义。 展开更多
关键词 开挖卸荷 能量原理 岩体质量评价体系 USMR法 边坡
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齐口裂腹鱼对大坝下游流态的响应及近坝区上溯路线预测 被引量:9
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作者 刘小帆 安瑞冬 +3 位作者 李嘉 马卫忠 常理 赵再兴 《水电能源科学》 北大核心 2020年第1期112-115,138,共5页
以大渡河枕头坝水电站为例,依据齐口裂腹鱼的洄游水力学特性,通过RNGκ-ε紊流模型和VOF自由液面处理的三维紊流数值模拟来研究不同工况下的流态。基于齐口裂腹鱼对不同流态的响应关系,预测了近坝区的上溯洄游路线。结果表明,枕头坝下... 以大渡河枕头坝水电站为例,依据齐口裂腹鱼的洄游水力学特性,通过RNGκ-ε紊流模型和VOF自由液面处理的三维紊流数值模拟来研究不同工况下的流态。基于齐口裂腹鱼对不同流态的响应关系,预测了近坝区的上溯洄游路线。结果表明,枕头坝下游齐口裂腹鱼的洄游路线在两种典型工况下各有左右岸2条,两种工况下鱼类均能顺利的洄游到坝前位置,鱼道进口位置均处在两种工况下的洄游路线1上;#1和#2鱼道进口水流紊动过大,建议在#1和#2鱼道进口增设补水设施,塑造较强的吸引流条件,吸引鱼类识别并进入鱼道进口。 展开更多
关键词 鱼道 生态水力学 齐口裂腹鱼 洄游 上溯路线
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不同周期分潮簇对复杂河网潮位分布的影响 被引量:1
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作者 秦莉真 张蔚 +2 位作者 官明开 赵晟 程梁秋 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期27-34,共8页
在不规则半日潮为主的河口,半日和全日周期的分潮簇在很大程度上影响了潮位的振幅。但当潮波向三角洲河网内部传播时,由于不同周期分潮簇的振幅沿程变化速率存在差异,特别是半月周期分潮簇振幅作用得到增强,使得不同周期分潮簇对河网内... 在不规则半日潮为主的河口,半日和全日周期的分潮簇在很大程度上影响了潮位的振幅。但当潮波向三角洲河网内部传播时,由于不同周期分潮簇的振幅沿程变化速率存在差异,特别是半月周期分潮簇振幅作用得到增强,使得不同周期分潮簇对河网内潮位分布的影响具有明显的区域性特征。通过珠江三角洲河网一维水动力模型得到研究区域内高频且长周期的潮位资料,基于小波分解重构出主要周期分潮簇的振幅,采用谱聚类图像分割算法,通过像素分割计算确定综合相似度,从图像学等角度论证了不同周期分潮簇与复杂河网潮位分布的空间关联性。研究发现,半日和全日周期的分潮簇影响了复杂河网口门潮位振幅的量值,但半月周期的分潮簇却影响了复杂河网整体潮位分布的形态特征。 展开更多
关键词 分潮簇振幅 小波变换 复杂河网 一维河网模型 珠江三角洲
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