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土木工程虚拟仿真实验教学中心建设与思考 被引量:24
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作者 胡振华 王颖 +1 位作者 王崇革 李朋 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2019年第10期218-220,共3页
阐述了山东科技大学土木工程与建筑学院虚拟仿真实验教学中心服务于本科土木工程专业人才培养的建设思路、多平台多层次虚拟仿真实验教学资源体系,以及虚拟仿真实验教学的实际效果.
关键词 土木工程 虚拟仿真 实验教学 虚拟实验
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初始地应力影响下水平层状岩体隧道支护结构的爆破振动响应特征
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作者 于建新 刘文金 +1 位作者 张馨 张浩 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期100-110,共11页
目的为分析水平层状岩体隧道爆破开挖下的围岩稳定性,开展初始地应力影响下水平层状岩体隧道支护结构的爆破振动研究。方法采用LS-DYNA有限元分析软件,构建3种不同地应力和3种不同爆破参数下的数值模型,计算并分析隧道支护结构典型位置... 目的为分析水平层状岩体隧道爆破开挖下的围岩稳定性,开展初始地应力影响下水平层状岩体隧道支护结构的爆破振动研究。方法采用LS-DYNA有限元分析软件,构建3种不同地应力和3种不同爆破参数下的数值模型,计算并分析隧道支护结构典型位置处的动态应力分布特征和振动速度响应规律。结果结果表明:水平层状岩体隧道爆破开挖下,掌子面后方一定距离内的围岩会随着地应力和炮孔类型的变化出现峰值振速增大现象;掏槽孔爆破掌子面后方10 m处,峰值振速最大增幅1.86倍,辅助孔爆破掌子面后方15 m处,峰值振速最大增幅1.83倍;掌子面处拱肩峰值振速掏槽孔爆破时,最大是辅助孔的4.61倍,是周边孔的41.17倍;随着地应力增大,支护结构不同部位横向和竖向压应力差值逐渐增大,30 MPa地应力下隧道爆破支护结构最大产生186.55 MPa的横向压应力和176.39 MPa的竖向压应力;水平层状围岩掌子面掏槽孔爆破时拱顶和拱肩峰值振速最大,周边孔爆破时峰值振速最小;锚杆动态拉应力在掌子面不同爆破参数下具有近线性的变化规律,掏槽爆破峰值14.21 MPa,辅助爆破峰值5.88 MPa,周边爆破峰值1.36 MPa,呈现递减规律。结论水平层状岩体隧道开挖中地应力增加会引起支护结构的峰值应力增加,不同爆破参数下掏槽爆破引起的爆破振动最大。 展开更多
关键词 层状岩体 隧道爆破 地应力 爆破参数 数值模拟
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双线列车移动荷载作用下饱和地基振动响应特性分析
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作者 高盟 李佳文 李丹阳 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第3期228-235,共8页
双线高速列车交会所致荷载强度大,振动时间长,使饱和地基产生显著位移和超静孔隙水压力响应。基于Biot流体饱和多孔介质波动方程和2.5维有限元(Two-and-a-half-dimensional Finite Element Method,2.5D FEM)理论,建立双线轨道-饱和地基2... 双线高速列车交会所致荷载强度大,振动时间长,使饱和地基产生显著位移和超静孔隙水压力响应。基于Biot流体饱和多孔介质波动方程和2.5维有限元(Two-and-a-half-dimensional Finite Element Method,2.5D FEM)理论,建立双线轨道-饱和地基2.5D有限元模型。采用Fortran语言编制双线列车荷载程序,将荷载施加于以Euler梁模拟的轨道,对双线及单线列车4种运行工况下轨道中心和饱和地基振动响应进行分析。结果表明:由于双线列车荷载所致叠加效应,振动波叠加增大,轨道中心竖向加速度和位移相较单线工况下增大约1倍,在距离轨道中心1 m处出现位移幅值;单线与双线工况下饱和地基均在距离轨道中心10 m范围内存在一个振动放大区段,10 m以内振动衰减较快,10 m以外振动衰减较慢;双线工况下超静孔压幅值相较单线工况增大约1倍;不同工况下超静孔压随深度变化均为先急剧增大,随后快速减小,再缓慢消散,其在1.5 m深度处达到最大值。 展开更多
关键词 振动与波 双线列车 饱和地基 2.5D有限元 振动响应 超静孔隙水压力
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钢纤维地聚物再生混凝土力学性能及强度指标换算
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作者 董硕 郑立森 +2 位作者 史奉伟 王来 刘哲 《材料导报》 北大核心 2025年第7期96-103,共8页
以再生粗骨料替换率(0%~100%)和钢纤维体积掺量(0%~1.5%)为主要变量,设计制作了240个钢纤维地聚物再生混凝土(SFGRC)试件,并进行各项基本力学性能试验及微观形貌观测。研究结果表明:采用再生粗骨料替换天然骨料,混凝土的各项基本力学性... 以再生粗骨料替换率(0%~100%)和钢纤维体积掺量(0%~1.5%)为主要变量,设计制作了240个钢纤维地聚物再生混凝土(SFGRC)试件,并进行各项基本力学性能试验及微观形貌观测。研究结果表明:采用再生粗骨料替换天然骨料,混凝土的各项基本力学性能均会降低。当钢纤维体积掺量为1.0%时,采用再生粗骨料100%替换天然骨料的SFGRC,其立方体和轴心抗压强度、弹性模量、劈裂抗拉和抗折强度分别降低15%、9%、25%、15%和15%,峰值应变增加24%。除了弹性模量外,钢纤维的掺入可显著提高混凝土的各项力学性能,试件破坏呈延性模式;当再生粗骨料替换率为100%时,掺入1.5%钢纤维的SFGRC后,其立方体和轴心抗压强度、峰值应变、劈裂抗拉和抗折强度分别增加15%、9%、10%、65%、39%。根据试验结果并综合考虑再生粗骨料替换率和钢纤维体积掺量的影响,提出了SFGRC基本强度指标的计算公式及换算关系。 展开更多
关键词 地聚物混凝土 钢纤维 再生粗骨料 力学性能 强度指标 经验公式
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不同节理开度及连通率下非贯通节理岩体剪切力学特性研究
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作者 王刚 李洪奇 刘廷方 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第4期607-617,共11页
结合室内直剪试验和数值模拟手段,研究不同节理开度、节理连通率和法向应力下的非贯通节理岩体宏细观剪切力学行为,系统分析剪切应力-剪切位移曲线和峰值剪切强度、法向位移-剪切位移曲线、应力演化等特征。结果表明:①非贯通节理岩体... 结合室内直剪试验和数值模拟手段,研究不同节理开度、节理连通率和法向应力下的非贯通节理岩体宏细观剪切力学行为,系统分析剪切应力-剪切位移曲线和峰值剪切强度、法向位移-剪切位移曲线、应力演化等特征。结果表明:①非贯通节理岩体剪切应力-剪切位移曲线均存在明显峰值,且基本会经历压密阶段、裂纹扩展阶段、峰后破坏阶段和残余摩擦阶段,各工况下剪切曲线形态可划分为峰前上升峰后爬升型(Ⅰ型)、峰前上升峰后阶梯型(Ⅱ型)和峰前台阶峰后爬升型(Ⅲ型);②峰值剪切强度与节理开度、节理连通率呈负相关关系,与法向应力呈正相关关系,峰值法向位移与节理开度、最终法向位移与节理连通率均呈负相关关系,峰值法向位移、最终法向位移均随法向应力的增加而减少;③岩桥未贯通破坏前,节理端部及裂纹延伸处会产生应力集中现象,随着节理连通率、节理开度的增加,应力集中程度增加,岩桥贯通破坏形成剪切断面后,应力集中于断面处。 展开更多
关键词 非贯通节理 节理开度 节理连通率 直剪试验 数值模拟
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循环荷载条件下岩石节理剪切特性及宏细观机理研究
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作者 王刚 宋淇 +3 位作者 王鹏举 吴学震 张业强 段荣梅 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第3期435-446,共12页
隧道及地下储库等岩体工程在循环荷载条件下,围岩性能逐渐劣化易引起大变形及塌方等灾害,研究岩石节理剪切特性及宏细观机理对评估岩体工程在循环荷载条件下的服役安全性具有重要意义。采用高强石膏制备节理试件,开展恒定法向荷载条件... 隧道及地下储库等岩体工程在循环荷载条件下,围岩性能逐渐劣化易引起大变形及塌方等灾害,研究岩石节理剪切特性及宏细观机理对评估岩体工程在循环荷载条件下的服役安全性具有重要意义。采用高强石膏制备节理试件,开展恒定法向荷载条件下节理循环剪切试验,并结合有限元—离散元耦合数值模拟方法开展研究。结果表明:节理面粗糙度越大,峰值剪切强度越大;相同循环次数中峰值剪切强度随循环剪切位移的增大而减小。平均剪胀角随循环次数的增加呈现减小的趋势;相同循环次数中,平均剪胀角随循环剪切位移的增大而减小,随节理粗糙度的增大而增大。随着循环剪切的进行,应力演化过程会逐渐趋于稳定,裂纹数量随着循环剪切次数的增加而增多。 展开更多
关键词 岩石节理 循环剪切 剪切特性 黏聚力单元 裂纹扩展
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骨料粒形粒径对骨架特性及透水混凝土性能影响研究
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作者 单景松 代光伟 +2 位作者 王芳 彭伟 郭世腾 《山东科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期90-99,共10页
骨料形态对透水混凝土骨料骨架、强度及渗透性等方面产生影响。基于骨料颗粒粒形分级,研究了骨料形状及粒径对透水混凝土渗透性能、抗压强度、破坏状态的影响,同时借助计算机断层扫描技术研究了骨料形状及粒径对透水混凝土内部空隙率、... 骨料形态对透水混凝土骨料骨架、强度及渗透性等方面产生影响。基于骨料颗粒粒形分级,研究了骨料形状及粒径对透水混凝土渗透性能、抗压强度、破坏状态的影响,同时借助计算机断层扫描技术研究了骨料形状及粒径对透水混凝土内部空隙率、空隙尺寸等空间分布特性的影响。研究结果表明:以粒径为4.75~9.5 mm的棱角鲜明型骨料为基准,加入不同粒径的棱角鲜明型骨料形成的骨架嵌锁能力和抗压强度较单一粒径更好,空隙分布更均匀,破坏形态为单个骨料散落,颗粒破碎较少;加入2.36~4.75 mm针片状细骨料或9.5~13.2 mm圆滑型粗骨料均导致骨架贯入强度大大降低,降幅分别为60.1%和34.4%;加入2.36~4.75 mm细骨料使透水混凝土透水能力降低,而加入9.5~13.2 mm针片状粗骨料后等效孔径集中在1.5~3.0 mm,连通空隙比重增加,透水系数增加了10.2%,但抗压强度降低了10.4%,破坏时针片状骨料发生破碎;加入9.5~13.2 mm较圆滑型粗骨料后试件中部的空隙率较低,空隙空间分布不均匀,透水能力最差,破坏时骨料散落量较大。 展开更多
关键词 透水混凝土 骨料 骨架嵌锁能力 计算机断层扫描 空隙分布
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基于等效裂隙的表观渗透率模型改进及变滑脱效应研究
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作者 肖智勇 王刚 +3 位作者 刘杰 邓华锋 郑程程 姜枫 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1466-1476,1488,共12页
滑脱效应可以显著增强裂隙性岩石的渗透率,正确认识滑脱效应的影响对了解储层内气体流动规律具有重要意义。现有理论模型大多认为本征渗透率和滑脱系数均为常数,且对滑脱效应显著的临界孔隙压力没有较好的界定方式。为此,基于等效裂隙... 滑脱效应可以显著增强裂隙性岩石的渗透率,正确认识滑脱效应的影响对了解储层内气体流动规律具有重要意义。现有理论模型大多认为本征渗透率和滑脱系数均为常数,且对滑脱效应显著的临界孔隙压力没有较好的界定方式。为此,基于等效裂隙和岩桥模型,建立了一个动态表观渗透率模型,该模型认为滑脱系数和本征渗透率是与有效应力和吸附膨胀有关的函数。在建立的动态表观渗透率模型基础上,分析了不同围压和不同渗透介质下本征渗透率和滑脱系数的动态变化,提出了滑脱效应贡献率计算了滑脱效应显著的临界孔隙压力。研究结果表明:(1)本征渗透率随孔隙压力增加而增加,滑脱系数则相反;(2)对于不同渗透介质,本征渗透率随孔隙压力的增加趋势与气体吸附性能有关,滑脱系数的变化则更加复杂;(3)滑脱效应贡献率与孔隙压力之间呈幂函数关系,滑脱效应显著的临界孔隙压力N_(2)<CO_(2)<He。本研究可以为裂隙性岩石的渗透率预测和现场开采提供一定的理论指导。 展开更多
关键词 滑脱效应 围压 渗透介质 临界压力 渗透率
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矿物类型对天然气水合物生成过程影响
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作者 孙始财 田万鑫 +3 位作者 孟庆国 卜庆涛 吴能友 黄丽 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第2期215-224,共10页
沉积物中天然气水合物的生成受到多种因素的制约,其中沉积物自身的物理化学性质亦不容忽视。基于南海沉积物的矿物组成,选用橄榄石、碳酸盐、长石和石英4种矿物介质对水合物的生成过程进行了实验模拟。结果表明,在低含水率情况下,4种矿... 沉积物中天然气水合物的生成受到多种因素的制约,其中沉积物自身的物理化学性质亦不容忽视。基于南海沉积物的矿物组成,选用橄榄石、碳酸盐、长石和石英4种矿物介质对水合物的生成过程进行了实验模拟。结果表明,在低含水率情况下,4种矿物中矿物的亲水性越强,水合物成核时间越长;而在沉积物含水率高的情况下,矿物亲水性的影响减弱,4种矿物中水合物成核时间接近。橄榄石中水合物的生长速率最快,石英中水合物的生长速率最慢。此外,4种矿物中,水合物均呈现由沉积物向上部气相空间生长的特征,这种生长方式使水合物的生长速率呈现出先快后慢再快的趋势。在4种矿物中,同一含水率条件下最终形成的水合物饱和度基本接近,约为12.52%~34.32%。实验结果对于水合物地质勘探以及开采选址具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 天然气水合物 矿物 亲水性 初始含水率 成核时间
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青岛胶州湾隧道工程明挖段爆破开挖 被引量:2
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作者 王超 毕卫国 +2 位作者 李媛媛 李文涛 秦春晖 《工程爆破》 北大核心 2013年第3期17-19,56,共4页
胶州湾服务隧道明挖段爆破开挖工程周边环境复杂,由于所在位置处于某军营地院内,需严格控制爆破飞石和爆破振动效应,爆破设计和施工难度较大。采用主爆孔逐孔起爆延时爆破技术,并结合预裂爆破达到了预期效果。介绍了该复杂环境下主爆孔... 胶州湾服务隧道明挖段爆破开挖工程周边环境复杂,由于所在位置处于某军营地院内,需严格控制爆破飞石和爆破振动效应,爆破设计和施工难度较大。采用主爆孔逐孔起爆延时爆破技术,并结合预裂爆破达到了预期效果。介绍了该复杂环境下主爆孔和预裂孔的爆破参数选取及起爆网路设计,并对爆破效果进行了分析,可为同类工程提供借鉴。 展开更多
关键词 隧道 爆破开挖 逐孔起爆 预裂爆破
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哈尔滨地铁人防改建工程施工监测技术研究 被引量:1
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作者 段宝福 翟成波 +1 位作者 李洪春 翁现合 《铁道建筑》 北大核心 2012年第7期79-81,共3页
哈尔滨地铁是国内纬度最高的地铁工程,工程的部分区间是利用既有"7381"人防隧道改建而成。本文根据该人防改建工程的监测成果,分析了影响施工安全的主要因素,并用等维新息GM(1,1)模型对风险源处地表变化趋势做了较准确的短期... 哈尔滨地铁是国内纬度最高的地铁工程,工程的部分区间是利用既有"7381"人防隧道改建而成。本文根据该人防改建工程的监测成果,分析了影响施工安全的主要因素,并用等维新息GM(1,1)模型对风险源处地表变化趋势做了较准确的短期预测。研究结果表明:冻融现象对暗挖施工区间的建筑物沉降和隧道变形基本无影响,对地表沉降有一定的影响;隧道的扩挖施工使隧道围岩在短时期内变形速率增大,但很快趋于稳定;等维新息GM(1,1)模型用较少的参数和简洁的模型可反映隧道扩挖施工引起地表沉降的趋势和规律,适宜于工程实际问题的动态分析和趋势预报。 展开更多
关键词 地铁隧道 冻土 监控量测 GM(1 1)模型 扩挖
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海水侵蚀环境下固化淤泥土氯离子扩散规律及微观机理研究
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作者 吴燕开 浮朝晖 +2 位作者 李文艳 许振翔 王粱 《工程地质学报》 北大核心 2025年第3期886-897,共12页
为研究在海水侵蚀环境下对海洋工程中淤泥质黏土固化改良问题,在室内开展实验研究,分别采用不同的固化剂固化海相淤泥土,对不同配比的固化土:水泥固化土(CS)、钢渣粉水泥固化土(SSP-CS)、掺激发剂钢渣粉水泥固化土(A-SSP-CS)和矿渣粉水... 为研究在海水侵蚀环境下对海洋工程中淤泥质黏土固化改良问题,在室内开展实验研究,分别采用不同的固化剂固化海相淤泥土,对不同配比的固化土:水泥固化土(CS)、钢渣粉水泥固化土(SSP-CS)、掺激发剂钢渣粉水泥固化土(A-SSP-CS)和矿渣粉水泥固化土(SP-CS)展开研究,分析其物理力学特性、侵蚀离子在固化土体中的扩散分布规律及侵蚀后的微观结构变化。研究结果表明:海水侵蚀下不同固化剂固化后的试样,随着侵蚀时间的增加,其质量变化率波动幅度较大,均呈现出先降低后增大的走势;侵蚀90 d后各类型固化土强度达到最大值,且SP-CS固化土试样的强度从初期就始终远高于其他固化试样;SSP-CS与A-SSP-CS固化土试样对比分析,因激发剂NaOH过多,A-SSP-CS固化土试样内部的密实性被降低,导致其强度出现下降的趋势;氯离子的运移扩散规律展现出,其含量随着深度和侵蚀龄期在不断增长,曲线变化波动大,后期平稳上升,试样中氯离子浓度的对比是:SP-CS>CS>SSP-CS>A-SSP-CS;SP-CS与SSP-CS固化土试样,在海水侵蚀后出现C-S-H胶凝体和AFT针状物等水化产物,内部孔隙较小,排列较紧密。研究结果展现出钢渣粉可替代水泥进行固化淤泥土的可行性,可为实际工程中固化土的抗侵蚀性能研究提供理论依据。 展开更多
关键词 固化淤泥土 海水侵蚀 质量变化率 无侧限抗压强度 氯离子扩散
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地震作用下深海含气能源土动力特性试验研究
13
作者 王滢 刘嘉怡 +1 位作者 高盟 孔祥霄 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期457-466,共10页
目前对深海含气能源土的研究多关注于相对平衡状态下以小气泡为主的含气土,且试验中多用施加正弦波来代替地震波。因此,提出一种能控制气泡尺寸及含量的方法,将地震波加速度时程曲线转化为应力时程曲线代替正弦波,通过动三轴试验探究地... 目前对深海含气能源土的研究多关注于相对平衡状态下以小气泡为主的含气土,且试验中多用施加正弦波来代替地震波。因此,提出一种能控制气泡尺寸及含量的方法,将地震波加速度时程曲线转化为应力时程曲线代替正弦波,通过动三轴试验探究地震作用下不同组分含气土的动力特性。试验表明:在地震荷载作用下,随围压的变化含气土破坏形式也发生变化,包括压缩破坏和拉伸破坏;不同黏土含量表现的破坏形式既有应变破坏,也有液化破坏,高黏土含量含气土刚度及抗剪强度皆下降,但塑性变形能力增强;有效围压对含气土的影响显著,随着饱和度降低,土体动强度越低,有效围压的影响效果越明显。 展开更多
关键词 深海含气能源土 地震荷载 动三轴试验 破坏形式 动力特性
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考虑取样间隔的Barton标准JRC表征公式推导研究
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作者 王刚 陈明瑞 +5 位作者 刘廷方 王长盛 吴学震 管辉 陈慧源 管尚尚 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期152-160,共9页
目的为实现结构面粗糙度(JRC)的精确表征,本文选用粗糙度统计参数中的一阶导数均方根Z_(2)表征二维节理轮廓线粗糙度JRC2D。方法首先,使用Photoshop对10条Barton标准轮廓线分别开展修补断点、去除杂点、增强像素等图像优化工作,并将轮... 目的为实现结构面粗糙度(JRC)的精确表征,本文选用粗糙度统计参数中的一阶导数均方根Z_(2)表征二维节理轮廓线粗糙度JRC2D。方法首先,使用Photoshop对10条Barton标准轮廓线分别开展修补断点、去除杂点、增强像素等图像优化工作,并将轮廓线图像导入Matlab中,提取各轮廓线在不同取样间隔SI下的坐标数据,计算各条Barton标准JRC轮廓线在不同SI下的Z_(2)值;然后分析SI对Z_(2)的影响,基于Z_(2)随SI的增大而减小的规律,对各组数据的Z_(2)值、SI值进行指数函数拟合推导,调整拟合式参数后与JRC值进行回归拟合。结果获取了适用于SI∈[0.1 mm,2.0 mm]的JRC2D表征新公式,并引入参数JRCP对新公式的精确性进行验证,通过对比本文JRC-Z_(2)与前人JRC表征公式的计算结果,分析各条轮廓线的JRCP值变化规律。结论本文提出的考虑取样间隔的JRC-Z_(2)表征公式在其适用范围SI∈[0.1 mm,2.0 mm]内精确性更高,新公式更真实地表征了Barton标准JRC轮廓线的粗糙特性,研究成果可为准确评估结构面粗糙度提供理论参考。 展开更多
关键词 Barton标准轮廓线 结构面粗糙度 取样间隔 一阶导数均方根 指数拟合
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实验条件对乳化粉状炸药DDT特性的影响 被引量:1
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作者 段宝福 孙克斌 +2 位作者 沈世占 侯伟 古丽 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期637-643,共7页
为了研究乳化粉装炸药在生产、运输、贮存、使用过程中的稳定性和安全性,分析其燃烧转爆轰(DDT)机理,选用粒径分别为92、130、150μm的乳化粉状炸药样品作为研究对象,利用DDT管密闭装置,对不同装填密度的药床设计了多种实验方法,进行燃... 为了研究乳化粉装炸药在生产、运输、贮存、使用过程中的稳定性和安全性,分析其燃烧转爆轰(DDT)机理,选用粒径分别为92、130、150μm的乳化粉状炸药样品作为研究对象,利用DDT管密闭装置,对不同装填密度的药床设计了多种实验方法,进行燃烧转爆轰实验。结果表明,当光纤探针在DDT管内壁处时,只测得了药床爆轰阶段的速度信号;光纤探针在药床轴线位置处时,可以测得药床从燃烧转变为爆轰的整个变化过程。当DDT管水平放置时,装填密度在0.67~0.89g/cm^(3)的药床均出现了燃烧转爆轰现象;DDT管垂直或倾斜放置时,各种装填密度的药床均没有发生爆轰且燃烧远离点火头后中止。说明乳化粉状炸药没有足够的外界能量支持时,不能自持燃烧;探针位置和DDT管的放置方式直接影响到DDT实验结果。 展开更多
关键词 乳化粉状炸药 燃烧转爆轰 DDT管 燃烧特性
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气体压差影响下的煤渗透率非平衡演化全过程模型
16
作者 肖智勇 孙小翔 +4 位作者 王刚 王铭震 贾文雯 姜枫 郑程程 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期355-364,共10页
煤层气开采过程中基质与裂隙之间由于渗透性能的差异会长期存在气体压差,使煤岩处于非平衡态,非平衡态下的基质-裂隙相互作用是不断变化的。目前大多数研究对基质吸附变形与裂隙开度变化之间的关系没有充分的解释。为此,定义了一个新的... 煤层气开采过程中基质与裂隙之间由于渗透性能的差异会长期存在气体压差,使煤岩处于非平衡态,非平衡态下的基质-裂隙相互作用是不断变化的。目前大多数研究对基质吸附变形与裂隙开度变化之间的关系没有充分的解释。为此,定义了一个新的与气体压差相关的非平衡因子,以描述基质吸附变形在不同时刻对裂隙开度变化与煤体变形的影响程度,建立了煤岩渗透率非平衡演化理论模型,该模型包括了从初始平衡到最终平衡状态的全过程。进一步地,采用试验数据对模型进行了验证,用数值模拟分析了气体抽注过程的气体压力时空分布规律与煤渗透率演化规律。结果表明:(1)基质孔隙压力变化滞后于裂隙压力变化,气体压差会长期存在,其大小先从0迅速增大后缓慢降低恢复至0;(2)渗透率演化可分为5个阶段,首尾两阶段表示平衡状态,中间3个阶段表示非平衡状态,非平衡演化过程中渗透率发生非单调变化;(3)基质块与基质桥的宽度之比会影响渗透率的变化幅度,用于煤储层的不同边界条件会影响渗透率的变化幅度和最终数值。研究结果对合理开采煤层气具有一定指导意义。 展开更多
关键词 气体压差 非平衡态 基质桥 渗透率 煤层气开采
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海底隧道接线工程穿越浅埋破碎岩层地表沉降规律与变形控制研究
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作者 王渭明 王丹 《铁道建筑》 北大核心 2015年第7期46-49,共4页
青岛胶州湾海底隧道接线工程施工以CRD法穿越破碎岩层。为有效控制接线工程引起的地表沉降,通过理论研究、数值模拟和现场跟踪测试,采用非线性拟合方法揭示了施工引起的地面沉降规律,得出了预测地表变形的计算公式,依据地表沉降规律提... 青岛胶州湾海底隧道接线工程施工以CRD法穿越破碎岩层。为有效控制接线工程引起的地表沉降,通过理论研究、数值模拟和现场跟踪测试,采用非线性拟合方法揭示了施工引起的地面沉降规律,得出了预测地表变形的计算公式,依据地表沉降规律提出了关键加固措施及加固参数,依据8项评价指标分析了各项加固措施的效果,给出了两种工程加固对策,最终采用增加锚杆密度、设置超前注浆小导管及隧道拱底注浆加固,取得了较理想的加固效果,保证了接线工程安全、快速穿越破碎地层。 展开更多
关键词 海底隧道 接线工程 破碎岩层 沉降公式 加固效果
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内充压力介质管道弯曲力学行为实验研究 被引量:2
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作者 刘锋 吴月磊 +1 位作者 杨玉超 张利民 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第3期40-45,52,共7页
选取直径为25mm、壁厚1mm的无缝钢管进行系列四点弯曲实验,考察了内充介质和压力对薄壁圆管弯曲力学行为的影响。分别选取水、空气、细沙三种材料为填充介质,以对应临界内压的0、12.5%、25%和37.5%为压力水平开展实验。纯弯作用下,管段... 选取直径为25mm、壁厚1mm的无缝钢管进行系列四点弯曲实验,考察了内充介质和压力对薄壁圆管弯曲力学行为的影响。分别选取水、空气、细沙三种材料为填充介质,以对应临界内压的0、12.5%、25%和37.5%为压力水平开展实验。纯弯作用下,管段将在加载前期经历截面扁平化,后期在某个截面集中发展塑性,形成"结节"。基于实测数据的弯矩-曲率关系表明,管道整体弯曲行为呈现明显的前期弹性-中期塑性强化-后期软化特点。内充介质和压力水平会显著提高管道的临界曲率和弯矩,其提升程度取决于介质性质和压力水平。 展开更多
关键词 充压管道 介质 压力水平 抗弯能力 塑性强化-软化行为
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水泥基-玻璃纤维浆液在隧道注浆堵水工程中的应用 被引量:8
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作者 朱庆凯 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第6期133-138,共6页
针对水泥基-玻璃纤维浆液注浆堵水可行性问题,借助理论分析、数值模拟、工程试验相结合的技术手段,对水泥基-玻璃纤维浆液治理突水灾害进行了全面、深入的研究。研究水泥基-玻璃纤维浆液对调节裂隙发展的机理,以及浆液的掺入对岩体弹性... 针对水泥基-玻璃纤维浆液注浆堵水可行性问题,借助理论分析、数值模拟、工程试验相结合的技术手段,对水泥基-玻璃纤维浆液治理突水灾害进行了全面、深入的研究。研究水泥基-玻璃纤维浆液对调节裂隙发展的机理,以及浆液的掺入对岩体弹性模量、黏聚力和内摩擦角的影响;通过数值模拟方法,分析注浆效果,结合实际工程的涌水量监测和围岩变形监测,验证模拟的准确性。主要结论为:①玻璃纤维的存在使裂缝产生的应力发展得到减缓,并使尖端应力强度因子减弱;②对比分析隧道注浆前后的数值模拟结果,得到不同工况下围岩衬砌的竖向、水平位移值;③通过对比工程试验数据与模拟结果,证明了水泥基-玻璃纤维浆液实际应用的可行性。 展开更多
关键词 隧道 水泥基-玻璃纤维浆液 注浆堵水 突水灾害 数值模拟
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贯通型标准JRC双节理剪切力学及声发射特性研究 被引量:4
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作者 王刚 刘廷方 +4 位作者 王长盛 蒋宇静 王鹏举 张书博 肖智勇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期500-509,共10页
节理岩体的抗剪性能是影响工程岩体强度及稳定性的关键因素。基于3D打印技术制作标准JRC节理面模具和固定夹板,采取一体化浇筑方式制备不同节理面间距和不同粗糙度的双节理试样,结合声发射(acousticemission,AE)技术探究不同法向应力条... 节理岩体的抗剪性能是影响工程岩体强度及稳定性的关键因素。基于3D打印技术制作标准JRC节理面模具和固定夹板,采取一体化浇筑方式制备不同节理面间距和不同粗糙度的双节理试样,结合声发射(acousticemission,AE)技术探究不同法向应力条件下粗糙双节理岩体剪切力学特性和破坏演化特征。结果表明:剪切应力-剪切位移曲线形态受节理粗糙度和法向应力共同影响。随JRC和法向应力的增加,剪切应力软化程度加重;法向应力较大时,峰后阶段剪切应力存在多次突降现象,突降值随法向应力的增加而增大。峰值剪切强度出现在双节理间岩石夹层断裂时刻,随JRC和法向应力的增加呈增大趋势,随节理面间距增加呈减小趋势。AE结果表明:岩石夹层断裂时刻AE能量大幅突增,AE能量峰值稍滞后于剪切应力峰值,随法向应力的增加,AE能量峰值和累积AE能量值增大;AE定位点空间上集中于岩石夹层部分,时间上频发于200~600 s内,随节理面间距的增加,AE定位点的集中范围扩大。 展开更多
关键词 岩石力学 双节理 直剪试验 节理面间距 JRC 声发射
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