期刊文献+
共找到72篇文章
< 1 2 4 >
每页显示 20 50 100
地下工程锚固结构腐蚀耐久性研究进展 被引量:17
1
作者 潘继良 李鹏 +2 位作者 席迅 郭奇峰 蔡美峰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1-13,共13页
为深入了解地下工程锚固结构的腐蚀影响因素及其作用机制,提高地下空间永久支护结构的耐久性和长期稳定性,通过梳理国内外文献,系统总结和分析了当前国内外在地下工程锚固结构腐蚀耐久性方面的研究进展和成果.指出了地下锚固结构腐蚀耐... 为深入了解地下工程锚固结构的腐蚀影响因素及其作用机制,提高地下空间永久支护结构的耐久性和长期稳定性,通过梳理国内外文献,系统总结和分析了当前国内外在地下工程锚固结构腐蚀耐久性方面的研究进展和成果.指出了地下锚固结构腐蚀耐久性研究的必要性和紧迫性,简述了锚固结构应力腐蚀开裂机理及应力腐蚀评价方法,归纳总结了地下锚固结构腐蚀影响因素,论述了各影响因素的研究现状与作用机制,介绍了时效性分析和可靠性评估在锚固结构耐久性研究方面的应用.最后基于以上分析,对地下锚固结构腐蚀耐久性问题的发展趋势进行了多方面的展望,指出静态分析向动态分析转变、定性研究与定量研究相结合、单因素分析向多因素分析发展、宏观研究向微观研究深入、确定性分析向概率和随机性分析进化,是推动地下工程锚固结构腐蚀耐久性发展的重要研究方向. 展开更多
关键词 锚固结构 锚杆腐蚀 地下工程 耐久性 可靠性评估
在线阅读 下载PDF
弱胶结巷道围岩全断面锚固支护时机-支护参数综合影响分析
2
作者 赵增辉 杜佳泽 +1 位作者 马庆 何睿喆 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期134-144,共11页
针对我国西部某矿区绿色矿山建设过程中巷道出现的锚杆失效、顶板垮落等问题,基于应力释放理论和FLAC3D数值模拟软件建立了全断面锚固力学模型,与理论解进行对比验证了模型的可靠性。分析了巷道开挖后围岩应力释放过程中塑性区、应力场... 针对我国西部某矿区绿色矿山建设过程中巷道出现的锚杆失效、顶板垮落等问题,基于应力释放理论和FLAC3D数值模拟软件建立了全断面锚固力学模型,与理论解进行对比验证了模型的可靠性。分析了巷道开挖后围岩应力释放过程中塑性区、应力场和位移场的演化规律;探讨了锚杆支护时机对围岩位移控制和锚杆轴力的影响,指出锚杆最佳支护时间;基于锚杆最佳支护时间讨论了锚固密度、锚固长度和锚杆预紧力对围岩位移控制的影响。研究结果表明:巷道开挖后,围岩产生过大的塑性变形是导致巷道破坏的主要原因,对巷道进行锚杆支护时主要控制围岩塑性变形;支护时机对锚固-围岩系统有显著影响,过早支护会导致锚杆轴力过大,增加锚杆破断风险;过晚支护则会导致巷道发生较大变形,影响巷道稳定性。巷道最佳支护时间为围岩应力释放率达到0.80~0.85之间。支护参数优化:提高锚杆支护密度、增大锚杆预紧力对围岩控制效果显著,而增加锚杆长度对围岩位移的约束效果并不明显。因此,对巷道进行锚杆支护时应在确定合理的支护时间的情况下选择短锚杆、高密度和高预紧力的支护方案,确保巷道稳定性和安全性。 展开更多
关键词 绿色矿山 锚杆支护时间 应力释放 全断面锚固 巷道位移控制
在线阅读 下载PDF
西部矿区弱胶结地层工程围岩稳定性控制研究进展 被引量:14
3
作者 纪洪广 孙利辉 +3 位作者 宋朝阳 张月征 王九红 孟志强 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期117-127,共11页
我国西部矿区开采地层主要由侏罗系、白垩系地层构成,该地层岩石总体表现为强度低、胶结性差、易崩解等特性,属于弱胶结岩石。弱胶结地层工程围岩与中东部矿区地层岩石差异性较大,工作面顶板控制、巷道围岩控制等采用传统的控制技术很... 我国西部矿区开采地层主要由侏罗系、白垩系地层构成,该地层岩石总体表现为强度低、胶结性差、易崩解等特性,属于弱胶结岩石。弱胶结地层工程围岩与中东部矿区地层岩石差异性较大,工作面顶板控制、巷道围岩控制等采用传统的控制技术很难有效保障工程的安全性,常出现巷道大变形失稳、工作面压架、突水、溃沙、冲击地压等灾害。通过大量的调研和室内试验,获得弱胶结岩石抗拉、抗压等力学指标远小于中东部矿区同类岩石力学指标,建立了多因素耦合作用下的弱胶结岩石的变异程度评估指标体系,初步获得了典型矿区弱胶结岩石的变异性程度。以红庆河煤矿弱胶结岩石为例,发现了弱胶结岩石在力、水等载荷作用下,具有“类相变”现象,分析了胶结度对类相变现象的影响,给出了弱胶结粗粒砂岩的“类相变”状态特征及其敏感性参数。分析了导致工作面支架压架、突水溃沙灾害发生的覆岩垮落带、断裂带动态发育规律以及巷道围岩大变形规律,推演了弱胶结地层大采高工作面不同开采阶段垮落带动态变化表达式,建立了支架-围岩相互作用模型,给出了工作面来压和非来压期间支架工作阻力;针对弱胶结地层的松散弱特性,提出了巷道围岩双壳加固技术,可为工作面安全开采和巷道围岩控制提供保障。 展开更多
关键词 弱胶结岩石 围岩控制 围岩稳定性 岩石力学 双壳支护
在线阅读 下载PDF
深部花岗岩水力破坏机制与蓄能特性实验研究 被引量:3
4
作者 由爽 李飞 +2 位作者 孙金翠 纪洪广 王洪涛 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2839-2848,共10页
为研究不同应力条件下深部花岗岩的强度特征、变形特性与能量演化规律,开展水力耦合条件下三轴压缩试验。研究结果表明:高应力高水压作用下深部花岗岩表现为无明显压密阶段、起裂点低、屈服阶段长、扩容点高以及应力跌落速率快与幅度大... 为研究不同应力条件下深部花岗岩的强度特征、变形特性与能量演化规律,开展水力耦合条件下三轴压缩试验。研究结果表明:高应力高水压作用下深部花岗岩表现为无明显压密阶段、起裂点低、屈服阶段长、扩容点高以及应力跌落速率快与幅度大的力学特征,扩容应力、峰值应力与围压呈正相关,而残余应力则呈负相关,水压对深部花岗岩强度特性起到相反作用;随着围压增加,深部花岗岩的弹性模量和泊松比均增大,而变形参数与水压呈反比关系;在峰值应变以前,深部花岗岩耗散能占比随着轴向应变增加呈现先减后增趋势,且围压越大,同一应变水平对应的耗散能占比越小;岩石处于残余应力阶段,耗散能占比与轴向应变呈现线性关系,且围压越大,同一应变水平对应的耗散能占比越大;随着围压增加,深部花岗岩的极限储能量级增大,其岩爆倾向性增强;高水压促使峰前阶段深部花岗岩耗散能量密度增幅增加,而在峰后阶段耗散能量密度增速基本不发生变化;低水压或无水压作用下岩石峰前耗散能量密度增幅较小,而在峰值破坏时耗散能量密度增幅显著增加;水损伤指标呈现先增后减趋势,在峰前阶段水损伤指标与水压呈正比,而在峰后阶段水压影响很小。 展开更多
关键词 深部花岗岩 破坏机制 蓄能特性 水损伤 能量转化
在线阅读 下载PDF
非贯通断续节理岩石剪切力学特性及破坏机理研究
5
作者 黄正均 武旭 +2 位作者 郭国龙 马驰 张栋 《中国测试》 北大核心 2025年第2期19-29,38,共12页
岩体中的节理大多是非连续、非贯通且复杂多变的,对岩石的剪切力学特性和工程稳定性有重要影响。通过断续节理岩石的室内剪切试验和DIC数字图像技术监测岩样的全场应变,揭示了其剪切力学特性。结果表明:1)随着剪切位移增加,岩样的剪切... 岩体中的节理大多是非连续、非贯通且复杂多变的,对岩石的剪切力学特性和工程稳定性有重要影响。通过断续节理岩石的室内剪切试验和DIC数字图像技术监测岩样的全场应变,揭示了其剪切力学特性。结果表明:1)随着剪切位移增加,岩样的剪切荷载逐步上升至破坏点,随后急剧下降并因节理摩擦作用波动,最终趋于稳定。节理倾角增大时,最大剪切位移先增大后减小,以45°为分界。法向位移在荷载峰值附近显著增加,主要由于新裂纹扩展及节理摩擦引起的剪胀效应。2)当节理倾角小于45°时,裂纹从预置节理端部萌生并直接贯通,形成贯通裂隙;大于45°时,裂纹沿加载方向扩展,并伴随显著的垂直裂隙扩展,表现出多级承载现象。3)节理倾角较大时,相邻节理的岩桥较长,有效分散裂纹尖端的应力,提高临界应力,延缓裂纹扩展速度。 展开更多
关键词 岩石力学 剪切破坏 断续节理 节理倾角
在线阅读 下载PDF
动、静裂纹作用偏置效应的动焦散冲击实验 被引量:6
6
作者 赵勇 肖成龙 +2 位作者 杨立云 丁晨曦 郑昌达 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期82-93,共12页
为了研究冲击荷载作用下脆性材料中运动裂纹与静止裂纹的相互作用,选取动态载荷下断裂行为与岩石材料类似且本身光学特性较好的有机玻璃(PMMA)作为实验材料,试件尺寸为220 mm×50 mm×5 mm,采用激光切割制作长度5 mm的预制裂纹... 为了研究冲击荷载作用下脆性材料中运动裂纹与静止裂纹的相互作用,选取动态载荷下断裂行为与岩石材料类似且本身光学特性较好的有机玻璃(PMMA)作为实验材料,试件尺寸为220 mm×50 mm×5 mm,采用激光切割制作长度5 mm的预制裂纹和长度10 mm的静止裂纹,预制裂纹位于试件的底部边缘中心,静止裂纹的中心位于试件水平轴线。将静止裂纹偏置距离作为单一变量,采用数字激光动态焦散实验系统对含不同缺陷的PMMA进行三点弯曲实验,并结合几何分形理论研究不同偏置距离下运动裂纹的分形规律。实验结果表明:存在预制裂纹与静止裂纹的临界偏置距离(6 mm),该条件下裂纹轨迹对应的分形维数值最大,裂纹轨迹的规则程度最低,裂纹破坏形态最复杂。当预制裂纹与静止裂纹的偏置距离在0~6 mm时,裂纹Ⅰ起裂后垂直向上扩展一段距离,与静止裂纹交汇,并停滞一段时间后发生二次起裂,直至贯穿试件,偏置距离和交汇点竖向坐标值呈近似线性函数关系。偏置距离的存在不会影响裂纹Ⅰ的起裂时间和应力强度因子,但会显著减小裂纹Ⅱ的动态应力强度因子,且停滞时长随偏置距离的增大而逐渐缩短。当偏置距离大于临界偏置距离时,运动裂纹不再与静止裂纹交汇而是呈拱状向试件上边缘扩展直至贯穿,裂纹的起偏时间、起偏位置也会出现明显的滞后现象。 展开更多
关键词 动态焦散线 偏置距离 动裂纹 扩展轨迹 应力强度因子 分形维数
在线阅读 下载PDF
基于DIC技术的爆炸应力波过异质界面应变场演化规律实验研究 被引量:2
7
作者 杨仁树 赵勇 +4 位作者 赵杰 左进京 葛丰源 陈程 丁晨曦 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期50-65,共16页
采用氯仿粘结聚碳酸酯(polycarbonate,PC)板和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)板模拟含异质界面模型;在PC介质中布置柱状炮孔并与界面呈一定角度,根据炮孔端部与界面相对位置,分别于柱状炮孔两个端部设置起爆点,起爆点... 采用氯仿粘结聚碳酸酯(polycarbonate,PC)板和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,PMMA)板模拟含异质界面模型;在PC介质中布置柱状炮孔并与界面呈一定角度,根据炮孔端部与界面相对位置,分别于柱状炮孔两个端部设置起爆点,起爆点远离界面端部时定义为孔口起爆,靠近界面端部时定义为孔底起爆;借助数字图像相关实验系统,研究爆炸应力波通过异质界面后PMMA介质应变场演化过程及炮孔底部区域拉、压应变变化规律。实验结果表明,异质界面改变了爆炸应力波过界面后的传播形态。孔口起爆时,异质界面受爆破荷载作用后易形成应力集中区,界面处产生开裂,横向拉伸波作用是造成异质界面开裂的主要原因。起爆方式对过界面后介质PMMA的横/纵向拉、压应变场作用贡献不同,主要体现在应变场强度、拉/压应变场位置分布2个方面。在炮孔底部区域,起爆方式对应变场时程特性的影响主要体现在作用时效长短和应变强度2个方面。孔口起爆时,横/纵向应变体现出短时效、高强度的变化特征。就应变强度而言,起爆方式对横向压应变的影响显著强于其对纵向拉应变的影响。对空间分布特性影响主要体现在衰减程度,起爆方式对纵向应变衰减程度影响较大。无论采用何种起爆方式,爆炸应变场在PC介质中衰减速度较快,进入PMMA介质后衰减速度显著降低。 展开更多
关键词 数字图像相关法 爆炸应力波 异质界面 起爆方式 模型实验
在线阅读 下载PDF
大型危岩体崩塌灾害早期监测预警技术研究综述 被引量:3
8
作者 杜岩 张洪达 +3 位作者 谢谟文 蒋宇静 李双全 刘敬楠 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期10-23,共14页
作为中国常见的一种地质灾害,大型危岩崩塌成因复杂、分布范围广、隐蔽性和突发性强、危害性大,其早期预警一直难以实现。通过总结岩体崩塌灾害失稳机理与预警模型可知,开展岩桥结构面损伤识别及静力学-动力学-环境量参量(SDEI)的综合... 作为中国常见的一种地质灾害,大型危岩崩塌成因复杂、分布范围广、隐蔽性和突发性强、危害性大,其早期预警一直难以实现。通过总结岩体崩塌灾害失稳机理与预警模型可知,开展岩桥结构面损伤识别及静力学-动力学-环境量参量(SDEI)的综合性监测技术研究是实现大型危岩体崩塌灾害早期监测预警的关键所在,而基于分离破坏前兆识别的早期预警机制研究是提高崩塌灾害预警时效性的有效手段之一。随着微机电系统与云边融合技术的发展,在未来有望形成一套稳定性动态评价、失稳工况预测与失稳时间预测模型实时联动的多元预警新范式。与此同时,还需通过不断丰富大型危岩崩塌等脆性破坏灾害预警技术体系,实现危岩体预警等级、稳定性状态、失稳工况、失稳时间的实时分析,进而有效解决大型危岩体崩塌灾害科学精准防控与智慧化应急决策的双重难题。最后,针对目前崩塌灾害早期监测预警研究中存在的技术瓶颈问题,提出具体的发展策略与应对措施,以期为中国地质灾害高风险区更好地应对大型危岩体崩塌灾害提供一些参考。 展开更多
关键词 崩塌 早期预警 大型危岩体 脆性破坏灾害 监测指标体系
在线阅读 下载PDF
山岭隧道衬砌-减震层体系动力响应研究 被引量:1
9
作者 赵旭 袁昀 +2 位作者 黎若寒 黄景琦 于兆源 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期343-352,共10页
为了探寻隧道设置减震层时影响减震层减震性能的关键因素,建立了设置减震层的隧道有限元数值模型,将数值模型与振动台试验进行对比,验证了数值模型的可靠性。改变减震层设计参数和围岩条件,通过对隧道结构的主应变、相对变形率以及围岩... 为了探寻隧道设置减震层时影响减震层减震性能的关键因素,建立了设置减震层的隧道有限元数值模型,将数值模型与振动台试验进行对比,验证了数值模型的可靠性。改变减震层设计参数和围岩条件,通过对隧道结构的主应变、相对变形率以及围岩的塑性区进行分析,研究不同参数条件下减震层的减震效果。结果表明:设置减震层后隧道加速度响应的传递函数在15~30 Hz频段范围内减小,说明减震层通过吸收地震波中的高频成分,减小地震波能量向隧道的传递,进而减小隧道的地震响应。参数分析结果表明:减震层弹性模量越小厚度越大,减震层的减震效果越加明显,但隧道结构的相对变形率也随之上升。相比于增加减震层厚度,降低减震层弹性模量对减震效果的提升更为显著。在坚硬围岩中的设置减震层相比于软弱围岩减震效果更显著。 展开更多
关键词 隧道工程 减震层 减震性能 数值计算 动力响应
在线阅读 下载PDF
碳化硅增强相变充填体热力学性能研究
10
作者 乔兰 尹雅 +1 位作者 李庆文 苗淼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期3624-3634,3644,共12页
矿山蓄热储能功能性充填实现了深地矿床-地热协同共采,研发具有适宜相变参数和物化性能优良的功能充填材料迫在眉睫。针对相变材料微胶囊(microencapsulated phase change materials,Micro PCM)导致充填体抗压强度、导热系数下降的现状... 矿山蓄热储能功能性充填实现了深地矿床-地热协同共采,研发具有适宜相变参数和物化性能优良的功能充填材料迫在眉睫。针对相变材料微胶囊(microencapsulated phase change materials,Micro PCM)导致充填体抗压强度、导热系数下降的现状,开展预试验探究相变充填体的强度特征和热学性能,基于获取的较佳MicroPCM添加量,进一步探究不同碳化硅(SiC)添加量(质量百分率为0%、2%、4%、6%、8%)对相变充填体抗压强度、导热系数、比热容的影响,并测试了其密度、泌水率与流动度,同时结合扫描电子显微镜-能量分散谱仪(scanning electron microscope-energy dispersive spectrometer,SEM-EDS)观测其微观形貌,开展能谱扫描分析解释宏观试验现象,探究其在高低温交变循环下的蓄热储能稳定性。得到了以下结论:MicroPCM添加量为5%时,相变充填体的比热容达到最大,为1.75 MJ/(m^(3)·K);充填体的密度在SiC添加量为2%时达到最大,为1.67 g/cm^(3);充填体的流动性和泌水性随SiC添加量的增加逐渐增强;充填体的抗压强度和导热系数随SiC添加量的增加不断增长,添加量达到4%时,其增幅分别为10.1%和21.7%,达到6.64 MPa和1.12 W/(m·K),随后增长趋势逐渐减缓;相变充填体的比热容随SiC添加量的增加呈现先增长后衰减趋势,但是波动幅度较小,在4%添加量时,比热容达到最大值,为2.32 MJ/(m^(3)·K),因此推荐SiC添加量为4%;500次高低温交变循环后,相变充填体的抗压强度得到增强,且SiC添加量越高增长幅度越大,而导热系数与比热容均有所降低,下降幅度逐渐减小。研究为实际工程中蓄热储能充填提供了数据参考。 展开更多
关键词 矿-热共采 相变充填体 蓄热储能 碳化硅 高低温交变循环
在线阅读 下载PDF
融合石膏组分和微纳米结构“双基因”调控的铁尾矿粉无熟料固结体力学性能
11
作者 刘娟红 安树好 +1 位作者 陈德平 张月月 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期159-168,共10页
为了探究超细铁尾矿粉颗粒表面非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)在石灰-石膏体系中的水化固化机理及调控因素,本工作考察了石膏掺量和铁尾矿粉中微纳米级颗粒含量之间的匹配对固结体强度的影响,利用XRD、TG-DSC、SEM和化学滴定法测试分析了... 为了探究超细铁尾矿粉颗粒表面非晶态SiO_(2)和Al_(2)O_(3)在石灰-石膏体系中的水化固化机理及调控因素,本工作考察了石膏掺量和铁尾矿粉中微纳米级颗粒含量之间的匹配对固结体强度的影响,利用XRD、TG-DSC、SEM和化学滴定法测试分析了固结体试样中水化产物的种类、形貌及含量的变化,研究了这些变化对固结体强度的影响及作用机理。结果表明,超细铁尾矿粉中小于1.096μm的微纳米颗粒含量显著影响着铁尾矿粉在碱溶液中Si和Al元素的溶出行为,固结体强度随着这些微纳米颗粒含量的增加而提高。固结体中的主要水化产物是铝掺杂的水化硅酸钙(C-(A)-S-H)和钙矾石(AFt)。石膏掺量与铁尾矿粉中微纳米颗粒含量的最佳匹配值对固结体的强度具有显著影响,并且微纳米颗粒含量越高,对应的石膏最佳掺量越大。石膏组分保证了AFt的生成和稳定,同时也加速了铁尾矿粉颗粒表面非晶态成分的水化。本工作探明了固结材料中最佳石膏掺量与微纳米铁尾矿粉颗粒含量的关联关系及其机理,证实了微纳米级颗粒是无熟料固结体结构中的基本活性单元,石膏的掺入对微纳米颗粒的水化起到调控作用,水化后的微纳米颗粒演变为固结体的基本结构单元,这种组分和结构的“双基因”调控机制影响着固结体的力学性能。 展开更多
关键词 超细铁尾矿粉 微纳米颗粒 石膏掺量 无熟料固结体 力学性能 调控机制
在线阅读 下载PDF
非均质岩石劈裂条件下临界能量分布及其断裂特征
12
作者 纪洪广 付桢 +2 位作者 张月征 张春瑞 陈东升 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期756-771,共16页
为探明非均质岩石受载拉伸破裂的宏观物理力学特征,设计并开展了岩石单轴劈裂试验,通过采集岩石变形特征、声发射参数和表面温度场特征,分析、揭示非均质岩石劈裂过程中变形协调性与临界能量分布、断裂特征以及局部应力阶段下的临界特... 为探明非均质岩石受载拉伸破裂的宏观物理力学特征,设计并开展了岩石单轴劈裂试验,通过采集岩石变形特征、声发射参数和表面温度场特征,分析、揭示非均质岩石劈裂过程中变形协调性与临界能量分布、断裂特征以及局部应力阶段下的临界特征。研究中通过定量计算获得了花岗岩的变形空间变异性特征,并针对不同变形协调性花岗岩在加载过程中的声发射bi值、临界能量分布以及RA(上升时间/幅值)-AF(平均频率)特征参数、破裂断面形貌进行了相关分析。试验结果表明:①可采用岩石90%峰值应力水平的变形空间变异系数评价区分岩石变形协调的差异性,其与试样抗拉强度近似呈负相关关系;②声发射bi值随加载过程呈现“波动—上升—跌落”变化趋势,不同变形协调性的试样在不同应力水平下的声发射事件占比规律不同,变形协调性越好,声发射事件增长规律越稳定;③不同变形协调性花岗岩劈裂破坏过程具有自组织临界特征,全过程和局部应力阶段下的花岗岩能量概率密度函数服从幂律分布,且随着变形协调性变差,加载后期局部应力阶段下的幂律分布曲线逐渐向全过程幂律曲线逼近;④不同变形协调性试样的RA-AF的变化规律相似,但变形协调性越差的试样在破裂时抗拉强度低、变形空间变异系数大,多发生小尺度张拉破裂,断面粗糙导致JRC大,所释放的能量也较小,更容易进入临界状态,而岩石变形协调性越好的试样的相应特征恰好相反。基于上述研究,可实时监测深部巷道围岩多点应变规律,将变形空间变异系数突增的点作为巷道张拉破裂的预警信息。 展开更多
关键词 花岗岩 变形空间变异性 声发射bi值 声发射能量分布 临界理论 粗糙度
在线阅读 下载PDF
基于裂隙演化微分动力学机制的岩石损伤本构模型 被引量:2
13
作者 邓乃夫 乔兰 +2 位作者 刘建 张庆龙 李庆文 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期677-689,共13页
为研究天然岩石内部不同形态裂隙的演化行为与岩石累计损伤程度之间的关系,运用唯象理论将岩石分为完整岩石微元体、闭合裂隙微元体和开口裂隙微元体3组分。基于生物群落生长逻辑建立岩石的裂隙演化微分动力学方程,并利用半解析方式求... 为研究天然岩石内部不同形态裂隙的演化行为与岩石累计损伤程度之间的关系,运用唯象理论将岩石分为完整岩石微元体、闭合裂隙微元体和开口裂隙微元体3组分。基于生物群落生长逻辑建立岩石的裂隙演化微分动力学方程,并利用半解析方式求解岩石闭合裂隙与开口裂隙在受压状态下的演化表达式,实现压缩过程中岩石不同微元体之间转化关系的量化。其中开口裂隙演化曲线呈先下降后上升趋势,反映初始开口裂隙在压密阶段前后的变化规律,符合压密阶段非线性的应力-应变曲线关系。随后,以岩石裂隙演化解析表达式定义岩石压缩破坏的全局损伤变量,精准量化岩石在初始阶段、压密阶段、弹塑性阶段以及峰后阶段的全过程损伤程度,并提出基于上述裂隙演化机制和全局损伤变量的损伤本构模型。最后,基于微分方程理论推导、强度准则以及多目标优化等多种手段确定损伤本构模型参数,完成对岩石三组分初始比例以及3种裂隙转化因子的稳定求解,进而实现岩石压缩过程中的应力应变曲线仿真。研究结果表明:在煤岩及炭质泥岩的实例分析中,所建立的损伤本构模型能够较好表征不同岩石在不同围压下的应力应变特征及裂隙扩展规律,模型仿真结果与试验结果基本吻合。 展开更多
关键词 损伤本构模型 裂隙演化 微分动力学方程 损伤力学 多目标优化
在线阅读 下载PDF
不同灰砂比岩充组合体疲劳损伤与破裂特性试验研究
14
作者 龙大愚 王宇 +2 位作者 李鹏 李长洪 蔡美峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2669-2681,共13页
为了揭示地下采场中岩充组合结构体在频发应力扰动作用下的损伤演化和破裂机制,对4种不同灰砂比的岩充组合体试样开展多级增幅疲劳试验并进行试验后CT扫描。结果表明:(1)充填体的灰砂比对岩充组合体的变形、刚度劣化、损伤扩展和破坏模... 为了揭示地下采场中岩充组合结构体在频发应力扰动作用下的损伤演化和破裂机制,对4种不同灰砂比的岩充组合体试样开展多级增幅疲劳试验并进行试验后CT扫描。结果表明:(1)充填体的灰砂比对岩充组合体的变形、刚度劣化、损伤扩展和破坏模式均有影响。灰砂比从1:4下降到1:12,体积膨胀增加,割线模量先增加后减小。(2)提出了基于不可逆轴向应变的累积损伤演化模型,该模型与试验数据拟合良好,灰砂比为1:4和1:8的岩充组合体累积损伤呈现2阶段增加模式,即最初稳定增加,随后急剧增加。灰砂比为1:10和1:12的岩充组合体呈现倒“S”形损伤累积模式,即初始、稳定和加速增加3个阶段。(3)随着灰砂比减小,岩充组合体的宏观破坏模式从拉伸−剪切混合破坏过渡为拉伸破坏。试验后的CT图像揭示了岩充组合体细观破裂演化模式,包括充填体中的剪切破坏、沿着岩石和充填体接触面的拉伸破裂以及岩石中的拉伸和剪切破裂。采用“柔性充填体”有利于防止岩石剥落、坍塌等灾害。研究成果可为矿山充填配比优化和深部矿产资源安全开采提供理论依据。 展开更多
关键词 岩充组合体 充填配比 疲劳扰动 损伤破裂 CT扫描
在线阅读 下载PDF
公路梁桥支座脱空度预测模型及优化算法应用研究
15
作者 马世纪 乔兰 +2 位作者 邓乃夫 李庆文 陈璐 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期218-227,243,共11页
桥梁支座脱空度是桥梁结构的常见病害,对桥梁的安全性和使用寿命产生严重影响。因此,准确获取支座的脱空信息成为一个重要的研究课题。该研究提出了一种两阶段的支座脱空检测方法,第一阶段,基于柔度矩阵对角差值比指标(flexibility diag... 桥梁支座脱空度是桥梁结构的常见病害,对桥梁的安全性和使用寿命产生严重影响。因此,准确获取支座的脱空信息成为一个重要的研究课题。该研究提出了一种两阶段的支座脱空检测方法,第一阶段,基于柔度矩阵对角差值比指标(flexibility diagonal matrix change rate,FDMCR)实现脱空支座定位,第二阶段采用BP(back propagation)神经网络进行支座脱空度的预测。研究针对单跨简支梁桥和三跨连续梁桥,通过有限元模拟实现了梁桥理论振型、自振频率的获取,并利用激光多普勒测振系统对室内单跨梁桥开展模态测试,获取实测数据,验证了所提方法的可行性。此外,针对单跨梁桥,分析了单目标粒子群优化算法、混合蛙跳算法、人工蜂群算法(artificial bee colony,ABC)优化算法和多目标非支配排序遗传算法(NSGA-II)优化所构建BP模型的效果。研究结果表明,两阶段的方法可以有效地实现脱空定位和脱空度预测,而优化算法则能够提高预测模型的预测效果,尤其是ABC算法在单跨梁桥脱空度预测模型上表现出更低的预测误差,同时基于支座位置属性构建多目标函数能够缓解单目标中各支座预测效果不均匀的问题。该研究对于预测公路梁桥支座脱空度具有重要的实际意义,并为类似问题的解决提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 桥梁支座 支座脱空度预测 柔度矩阵 BP神经网络 优化算法
在线阅读 下载PDF
基于图像匹配的库水位变动识别研究
16
作者 赵晨 谢谟文 +1 位作者 黄正均 吴志祥 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期10-16,共7页
针对库水位传统量测方法中水尺易锈蚀倾斜,精度低且成本高的问题,该文提出一种不依赖水尺,基于图像匹配的库水位变动识别方法。首先对监控相机拍摄的库坝上游面光学图像进行畸变消除和透视变换,消除相机误差。进一步选取包含水面的感兴... 针对库水位传统量测方法中水尺易锈蚀倾斜,精度低且成本高的问题,该文提出一种不依赖水尺,基于图像匹配的库水位变动识别方法。首先对监控相机拍摄的库坝上游面光学图像进行畸变消除和透视变换,消除相机误差。进一步选取包含水面的感兴趣区域(region of interest,ROI)图像进行自适应二值化分割、形态学处理等前处理操作,将水面和库坝特征分离,突出水位线位置。最后,利用归一化互相关匹配算法(normalised cross correlation,NCC)对水位变动前后的两幅图像进行匹配计算,识别水位线变动距离。通过室内试验与现场测试验证上述方法实用性。结果表明:基于图像匹配的库水位动态识别方法可准确识别水位变动,相对误差约为5%,此算法鲁棒性较高。该研究可为库水位自动化、低成本监测提供一种新思路。 展开更多
关键词 水位识别 图像处理 模板匹配 二值化分割 透视变换
在线阅读 下载PDF
高应力高水压下深部花岗岩力学响应联动机制 被引量:14
17
作者 由爽 李飞 +2 位作者 纪洪广 王洪涛 张乘菡 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期219-229,共11页
深部高应力环境下,岩体通常处于应力峰后段,裂隙发育,岩石破碎,在这样的环境下,高水压对岩体性能的影响将更为明显。本研究针对千米以深的岩体峰后特性开展试验研究工作。采用水力耦合条件下的三轴循环加卸载试验,获得全应力-应变曲线... 深部高应力环境下,岩体通常处于应力峰后段,裂隙发育,岩石破碎,在这样的环境下,高水压对岩体性能的影响将更为明显。本研究针对千米以深的岩体峰后特性开展试验研究工作。采用水力耦合条件下的三轴循环加卸载试验,获得全应力-应变曲线。通过获取起裂应力、扩容应力、峰值应力、残余应力等应力阈值,对岩石各个应力应变阶段进行划分。通过计算各变形参数及渗透率获取岩石水力参数的演化规律;针对高围压、高渗透压环境下花岗岩破坏后表现出的较高残余强度,对比分析不同围压等级下残余强度与峰值强度的比值,获得不同高围压等级对于花岗岩石峰值破坏时强度衰减的影响曲线;通过分析峰后残余段初始渗透率较峰值处渗透率的损失值,揭示岩石受围压因素影响从峰值处至残余段渗透性能变化过程,获得不同高围压等级与渗透率波动的相关性。最后通过拟合岩石扩容阶段、残余阶段损伤变量与渗透率演化曲线,研究两者之间的相关性。结果表明:碎裂质花岗岩受高围压、高水压耦合作用下,表现出无压密段、起裂点低、较长的屈服阶段与扩容阶段以及破坏后保留较高承载能力的力学特性;弹性模量在峰前阶段呈现下降趋势,在峰后残余阶段表现出先上升后下降的趋势,泊松比的演化规律正好相反;岩石的损伤变量随峰前循环次数增加表现先下降后上升趋势,在峰后残余阶段损伤变量稳定上升,渗透率也呈现相似规律。扩容阶段岩石的渗透率与损伤变量呈现对数函数关系,而残余阶段则两者呈现出良好的指数函数关系;残峰比与围压等级呈负相关性,而渗透率损失率随围压呈正相关性。 展开更多
关键词 水力耦合 深部岩石 循环荷载 力学性能 渗透特性 响应机制
在线阅读 下载PDF
危岩体崩塌灾害监测预警试验研究 被引量:14
18
作者 杜岩 霍磊晨 +3 位作者 谢谟文 蒋宇静 贾北凝 丛晓明 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1212-1221,共10页
岩体崩塌破坏的突发性使其成为最难预防的地质灾害之一,严重威胁人类的生命财产安全.边坡岩块体崩塌破坏多是系统不稳定导致的动力破坏,因此应用动力学指标进行监测预警更为有效.本研究通过引入多种时域动力学监测指标,开展了岩体崩塌... 岩体崩塌破坏的突发性使其成为最难预防的地质灾害之一,严重威胁人类的生命财产安全.边坡岩块体崩塌破坏多是系统不稳定导致的动力破坏,因此应用动力学指标进行监测预警更为有效.本研究通过引入多种时域动力学监测指标,开展了岩体崩塌破坏全过程的监测预警实验研究.通过振动幅值、峭度指标等时域动力学指标监测,可有效识别岩体分离破坏前兆现象,提前55 s实现岩块体崩塌的早期预警.多个时域动力学指标均可识别岩体破坏前的非协调性动力特征,其中变异系数在识别这一振荡特征上优势明显,可通过识别这一震荡特征实现崩塌灾害的早期预警.此外,破坏前岩体的振动速度是稳定岩体的2.1倍,岩体破坏发生时刻赋存较大的冲击能量,是岩体启程剧动的主要原因之一,可通过综合分析峭度指标等时域动力学指标,实现分离破坏前兆更为合理的判识.本研究不仅为岩体崩塌灾害早期预警提供了新的数据与技术方法支持,也为崩塌岩体启程剧动机制与破坏后运动特性研究提供了新的启示. 展开更多
关键词 岩体崩塌 监测预警 动力学指标 非协调动力响应 启程剧动
在线阅读 下载PDF
抛掷型岩爆震源体能量动态释放机制与几何尺度特征 被引量:8
19
作者 向鹏 纪洪广 +1 位作者 蔡美峰 张月征 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期457-466,共10页
为了进一步理解岩爆的机制并解释岩爆发生的过程,通过对抛掷型岩爆能量来源、去处及大小的分析,提出了抛掷型岩爆的震源两体模型。抛掷型岩爆本质上是释能体-岩爆体相互作用下岩石裂纹动态扩展和能量快速释放的过程。从岩爆体张拉断裂... 为了进一步理解岩爆的机制并解释岩爆发生的过程,通过对抛掷型岩爆能量来源、去处及大小的分析,提出了抛掷型岩爆的震源两体模型。抛掷型岩爆本质上是释能体-岩爆体相互作用下岩石裂纹动态扩展和能量快速释放的过程。从岩爆体张拉断裂机制出发,采用脆性内聚裂纹阵列扩展动力学模型分析了裂纹间距与应变率对岩爆体能量释放速率的影响。据此得出释能体对岩爆体的作用可归结为应变率效应,释能体能量释放速率越大,对岩爆体的动态加载速率就越大,使得岩爆体能量释放速率加快。岩爆体破裂能量释放速率越大,作用于释能体的动态卸载速率就越大,又使得释能体的能量释放速率增大,两体相互作用形成的动态加、卸载效应构成了岩爆能量释放的正反馈机制。基于上述理论推导得出岩爆震源体的几何尺度是岩爆体的几倍到几十倍,理论结果与现场实际监测分析基本吻合。 展开更多
关键词 抛掷型岩爆 两体系统 裂纹动态扩展 能量释放速率 应变率效应 几何尺度
在线阅读 下载PDF
岩体崩塌灾害成因机制与早期预警研究综述 被引量:25
20
作者 杜岩 谢谟文 +3 位作者 蒋宇静 陈晨 贾北凝 霍磊晨 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第1期106-119,共14页
作为我国常见的一种地质灾害,崩塌成因复杂,分布范围广,隐蔽性和突发性强,危害性大,其早期预警技术一直难以实现。通过对岩体崩塌灾害成因机理与预警研究总结得出,开展崩塌灾害发生的主控因素岩桥的定量识别与模糊评价,是未来岩体崩塌... 作为我国常见的一种地质灾害,崩塌成因复杂,分布范围广,隐蔽性和突发性强,危害性大,其早期预警技术一直难以实现。通过对岩体崩塌灾害成因机理与预警研究总结得出,开展崩塌灾害发生的主控因素岩桥的定量识别与模糊评价,是未来岩体崩塌灾害预警预防的关键所在,而固有振动频率等动力学指标在岩桥损伤分析、危岩快速识别以及崩塌早期预警等方面具有明显的应用优势。此外,关注分离阶段及其分离破坏前兆是提高岩块体崩塌灾害早期预警时效性的有效手段之一,建立基于分离破坏前兆识别的岩体崩塌灾害预警方法并健全三位一体的监测预警指标体系可改变目前崩塌灾害被动预防的态势。与此同时还需同步开展国产高精度遥感振动监测技术装备研发,这是满足我国崩塌灾害早期预警核心技术创新发展与国家工程安全建设战略需要的必然选择。针对目前崩塌灾害早期监测预警研究中存在的五大技术瓶颈问题,提出了具体的应对策略和技术措施。最后得出系统开展脆性破坏灾害的早期监测预警体系研究并实现相关技术突破无论是在"一带一路"等工程安全需求方面,还是在全国地质灾害预警预防方面,都将具有极强的理论意义与应用价值。 展开更多
关键词 崩塌 早期预警 岩桥 脆性破坏灾害 三位一体监测指标体系
在线阅读 下载PDF
上一页 1 2 4 下一页 到第
使用帮助 返回顶部