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三维地形条件下挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响研究
1
作者 王忠福 石风格 +2 位作者 张旭升 王晶莹 刘恩龙 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期149-160,共12页
为探明挡墙对滑坡-碎屑流的防治效果,以中国贵州省纳雍滑坡-碎屑流为研究对象,通过室内模型试验和PFC^(3D)数值模拟,研究了真实三维地形条件下不同位置和高度的挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响。研究结果表明:挡墙对碎屑流的运... 为探明挡墙对滑坡-碎屑流的防治效果,以中国贵州省纳雍滑坡-碎屑流为研究对象,通过室内模型试验和PFC^(3D)数值模拟,研究了真实三维地形条件下不同位置和高度的挡墙对滑坡-碎屑流运动和冲击特征的影响。研究结果表明:挡墙对碎屑流的运动产生显著的阻碍作用,挡墙越高,阻碍作用越明显;碎屑流遇到挡墙后,前缘速度先骤降后提升,且与无挡墙时相比,前缘速度会呈现不同程度的折减;受实际地形的影响,高度为3 cm的挡墙放置于斜坡中间位置时,其对碎屑流的阻碍效果最明显,碎屑流的前缘运动距离最短,挡墙所受到的冲击力峰值及冲击作用结束后的残余压力随着挡墙高度的增加均会增加;挡墙摆放位置距离坡脚越远,挡墙所受到的冲击力峰值越低。 展开更多
关键词 滑坡-碎屑流 室内模型试验 挡墙 PFC 3D 冲击力
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考虑土拱效应的盾构隧道施工地表沉降预测 被引量：4
2
作者 胡达 肖超 +4 位作者 梁小强 孔纲强 黎永索 蒋磊 杨仙 《工程地质学报》 北大核心 2025年第2期783-793,共11页
城市地铁盾构隧道施工时,其上覆土体会产生应力转移和位移传递,为准确预测深埋盾构隧道施工过程中引起的地表沉降,基于能量法考虑“土拱效应”影响下的地层损失计算模型,开展了盾构施工地表沉降预测方法研究。首先,综合考虑隧道施工方... 城市地铁盾构隧道施工时,其上覆土体会产生应力转移和位移传递,为准确预测深埋盾构隧道施工过程中引起的地表沉降,基于能量法考虑“土拱效应”影响下的地层损失计算模型,开展了盾构施工地表沉降预测方法研究。首先,综合考虑隧道施工方法及“土拱效应”等因素,对Loganathan公式进行优化改进,采用Terzaghi理论计算土拱作用下的土体回弹变形,建立考虑土拱效应的圆形盾构隧道施工地表沉降预测模型;其次,基于弹性Maxwell-Betti功互换定理,考虑圆形盾构隧道衬砌支护作用,通过构建两组不同受力状态下的弹性力学模型计算模型,推导出能量法理论下隧道施工引起的地层损失理论解析式;最后,针对5个典型盾构隧道工程案例进行对比研究和预测分析。结果表明:考虑土拱效应的预测方法更加有效,预测结果更接近实际监测沉降值,验证了该方法在盾构隧道工程中具有较好的适应性和可靠性。 展开更多
关键词 盾构隧道 能量法 地表沉降 土拱效应 地层损失
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利用ANSYS瞬态分析直接进行结构静-动力分析的一种方法 被引量：16
3
作者 蒋新新 李建波 +2 位作者 林皋 刘俊 周小侃 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第A01期338-340,共3页
有限元软件ANSYS中,对同时考虑静力效应和动力效应的大型结构静-动力分析问题,传统的工况组合方法比较复杂,且难以直接获取某一时刻下有限元模型的单元应力。通过对ANSYS静态分析和瞬态分析原理的研究,表明瞬态分析时设置积分时间步长... 有限元软件ANSYS中,对同时考虑静力效应和动力效应的大型结构静-动力分析问题,传统的工况组合方法比较复杂,且难以直接获取某一时刻下有限元模型的单元应力。通过对ANSYS静态分析和瞬态分析原理的研究,表明瞬态分析时设置积分时间步长及相关参数后,可在瞬态分析中完成静力问题的求解。将该结论应用于结构静-动力分析中,实现了单独在瞬态分析中直接求解结构在静力荷载与动力荷载同时作用下的响应。数值算例验证了该方法的精度及稳定性。结果表明该方法可以方便地应用于结构静-动力分析中。 展开更多
关键词 有限元方法 ANSYS 瞬态分析 静-动力分析
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基于多源信息融合的新安江模型与深度学习集合的可解释径流预测研究
4
作者 许楠楠 王兆才 +1 位作者 裴仁林 吴俊豪 《水文》 北大核心 2025年第5期68-76,共9页
针对径流预测中单一模型难以兼顾物理机制解释性与复杂环境适应性的问题,提出一种水文机理与深度学习相结合的混合预测模型XAJ-TCN-GRU&XGBoost(XTGX)。首先利用最大互信息系数(MIC)从水文与遥感卫星气象数据中筛选关键变量。进而,... 针对径流预测中单一模型难以兼顾物理机制解释性与复杂环境适应性的问题,提出一种水文机理与深度学习相结合的混合预测模型XAJ-TCN-GRU&XGBoost(XTGX)。首先利用最大互信息系数(MIC)从水文与遥感卫星气象数据中筛选关键变量。进而,基于水文机理的新安江模型与捕捉时序特征的TCN-GRU模型分别生成径流预测,前者解析物理过程,后者挖掘数据深层规律。最终,利用XGBoost构建非线性权重分配机制,动态融合两类模型的互补优势,提升预测精度。研究表明:XTGX在洛清江和赤水河径流预测和洪水预报方面优于单一基准模型,纳什效率系数分别达到0.981和0.957。研究结果可为水资源管理和中小河流洪水灾害防治提供参考。 展开更多
关键词 径流预测 新安江模型 时间卷积网络 门控循环单元 极端梯度提升 遥感卫星反演
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基于Inception-GRU模型的混凝土重力坝变形预测方法及应用
5
作者 董晓宁 王勇刚 +4 位作者 白钰 赵灏 张野 康心语 钟雯 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2025年第4期1007-1014,1024,共9页
因为混凝土坝是复杂的动态系统,现有的预测方法多基于统计模型或机器学习模型,难以捕捉位移与多个特征因子之间的复杂耦合关系。为此,提出一种基于Inception和门控循环神经网络(gated recurrent unit,GRU)的混凝土重力坝变形预测模型,其... 因为混凝土坝是复杂的动态系统,现有的预测方法多基于统计模型或机器学习模型,难以捕捉位移与多个特征因子之间的复杂耦合关系。为此,提出一种基于Inception和门控循环神经网络(gated recurrent unit,GRU)的混凝土重力坝变形预测模型,其中,Inception模块用于提取监测数据中的复杂特征,GRU模块则用于学习变形监测数据中的长期时间依赖性,两者结合能够获得更丰富的数据特征表示,有效提升预测性能。以某混凝土重力坝的长期监测数据为例,Inception-GRU模型在3个变形测点上的均方根误差(root mean square error,E_(RMS))、平均绝对误差(mean absolute error,E_(MA))和决定系数(coefficient of determination,R^(2))的平均值分别为0.100、0.074和0.995;与卷积神经网络-门控循环单元(convolutional neural network-gated recurrent unit,CNN-GRU)、GRU以及支持向量回归(support vector regression,SVR)3种模型相比,所提模型在预测精度和泛化能力上均表现出一定的优势,为大坝安全监控提供新的方法和手段。 展开更多
关键词 混凝土重力坝 变形预测 深度学习 INCEPTION GRU
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基于RocPro3D的大华桥水电站危岩体数值模拟研究 被引量：4
6
作者 王忠福 罗干 杨晓洁 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期152-160,共9页
大华桥水电站右岸危岩体频繁发生崩塌,对沿线的建设工程构成了严重威胁。为了保护工程区域,开展了岩崩灾害综合分析研究,包括野外调查、数值模拟和缓解策略。利用RocPro3D理论及方法,结合现场调查和无人机高精度航拍影像数据,对大华桥... 大华桥水电站右岸危岩体频繁发生崩塌,对沿线的建设工程构成了严重威胁。为了保护工程区域,开展了岩崩灾害综合分析研究,包括野外调查、数值模拟和缓解策略。利用RocPro3D理论及方法,结合现场调查和无人机高精度航拍影像数据,对大华桥水电站的危岩体失稳问题进行了数值模拟研究。首先,采用RocPro3D构建三维地质模型,模拟分析危岩体失稳后的运动特征。根据评估落石特征,对不同高度的被动防护网P1进行模拟分析,通过拦截率确定被动防护网P1的最佳高度。其次,在固定P1的基础上,增设被动防护网P2和P3,设置不同的高度进行模拟。最后,提出了一种优化防护策略,以降低防护系统的材料成本并提高防护效率,从而降低兰坪至六库公路及隧洞口面临的落石威胁。研究结果具有很好的可视化特性,可为制定有针对性的治理措施提供参考,对防灾减灾工程具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 RocPro3D 危岩体 数值模拟 被动防护网 灾害防治
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基于D-InSAR技术的地面沉降监测方法 被引量：2
7
作者 岳顺 岳建平 +1 位作者 邱志伟 汪学琴 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2016年第5期77-79,共3页
针对传统地面沉降监测方法的不足,D-In SAR技术因其全天候、空间分辨率高、精度高等优点,在地面沉降监测方面其表现得越来越重要。本文对香港地区的3幅ERS影像进行处理,提取了该地区高精度的三维沉降场,结果表明,该地区最大沉降值为-0.5... 针对传统地面沉降监测方法的不足,D-In SAR技术因其全天候、空间分辨率高、精度高等优点,在地面沉降监测方面其表现得越来越重要。本文对香港地区的3幅ERS影像进行处理,提取了该地区高精度的三维沉降场,结果表明,该地区最大沉降值为-0.551 6 cm,且沉降趋势较缓慢,分布平均,D-In SAR技术可以有效地提供高精度的地面沉降信息,在地面沉降监测方面具有较高的实用性。 展开更多
关键词 D-INSAR 地面沉降 ERS 高精度 三维沉降场
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特大型岩溶地段隧道爆破施工技术 被引量：6
8
作者 沙策 王少辉 +4 位作者 梅松华 蒋冲 田涛 光明 李因富 《矿冶工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期34-37,共4页
以那丘隧道3种特殊岩溶断面为例,从炮孔布置、装药结构和起爆网络等3个方面提出了爆破设计方案,同时对钻孔、装药填塞、超欠挖控制等施工要点进行了阐述。现场施工效果证明了针对特殊岩溶断面所提出的爆破设计方案和施工方法合理,可为... 以那丘隧道3种特殊岩溶断面为例,从炮孔布置、装药结构和起爆网络等3个方面提出了爆破设计方案,同时对钻孔、装药填塞、超欠挖控制等施工要点进行了阐述。现场施工效果证明了针对特殊岩溶断面所提出的爆破设计方案和施工方法合理,可为类似特大岩溶隧道爆破施工提供依据和指导。 展开更多
关键词 隧道工程 溶洞 爆破设计 施工方法
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一种黄土湿陷性原位评价技术 被引量：1
9
作者 张继文 穆青翼 +3 位作者 孟龙龙 周超 廖红建 曹杰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期90-97,共8页
结合原位参数测试和湿陷模型,提出了一种黄土湿陷性原位评价技术。首先,基于时域反射技术和简易环刀法原位测试黄土体积含水率和湿密度;其次,依据原位测试参数和相关物性指标,运用湿陷模型开展湿陷性评价。上述原位湿陷性评价技术在5个... 结合原位参数测试和湿陷模型,提出了一种黄土湿陷性原位评价技术。首先,基于时域反射技术和简易环刀法原位测试黄土体积含水率和湿密度;其次,依据原位测试参数和相关物性指标,运用湿陷模型开展湿陷性评价。上述原位湿陷性评价技术在5个场地中进行200组测试验证。结果表明,原位测试黄土体积含水率中95%数据的绝对误差在±3%以内,湿密度的相对误差在±2%以内。另一方面,采用机器学习模型和简化弹塑性模型定性评价黄土湿陷程度(如:无、轻微、中等和强烈)的准确率分别为88%和83%;定量评价方面,考虑轻微、中等和强烈湿陷程度,湿陷系数中90%数据的绝对误差可分别控制在±0.01、±0.03和±0.06以内。 展开更多
关键词 黄土 湿陷性 原位评价 时域反射 湿陷模型
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基于HGWO-SVR模型的竖向受荷斜坡桩基沉降预测 被引量：2
10
作者 蒋冲 施泽雄 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第2期22-26,共5页
采用灰色关联分析深入研究了竖向荷载作用下斜坡桩基沉降的关键因素,各因素影响程度由大到小排序为:弹性模量>临坡距>斜坡坡度>内摩擦角>黏聚力>土体密度>土体泊松比>桩长>桩径。为优化支持向量回归(SVR)模型参... 采用灰色关联分析深入研究了竖向荷载作用下斜坡桩基沉降的关键因素,各因素影响程度由大到小排序为:弹性模量>临坡距>斜坡坡度>内摩擦角>黏聚力>土体密度>土体泊松比>桩长>桩径。为优化支持向量回归(SVR)模型参数,引入差分进化,建立混合灰狼算法(HGWO),提出了一种新的HGWO-SVR模型。该模型与GWO-SVR和GS-SVR模型相比,表现出更显著的预测优势,整体预测精度高,误差较小。基于HGWO-SVR模型构建了斜坡桩基沉降的预测模型,并将其预测结果与已有沉降计算公式计算结果进行对比,结果表明,HGWO-SVR模型预测结果与公式计算结果最大误差为6.55%,验证了该模型在斜坡桩基沉降预测方面的可行性。 展开更多
关键词 斜坡桩基 沉降预测 灰色关联分析 改进灰狼算法
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联合无人机影像生成DSM和DOM的多层次建筑物变化检测
11
作者 柴佳兴 张云生 +2 位作者 杨振 陈斯飏 李海峰 《自然资源遥感》 CSCD 北大核心 2024年第2期80-88,共9页
随着我国城镇化水平的不断提高,城镇建筑物日新月异,及时、准确地掌握城镇建筑物的变化信息对城镇管理、违章建筑查处及灾害评估有着重要意义。该文提出了一种联合无人机影像生成数字表面模型(digital surface model,DSM)和正射影像(dig... 随着我国城镇化水平的不断提高,城镇建筑物日新月异,及时、准确地掌握城镇建筑物的变化信息对城镇管理、违章建筑查处及灾害评估有着重要意义。该文提出了一种联合无人机影像生成数字表面模型(digital surface model,DSM)和正射影像(digital orthophoto map,DOM)的多层次建筑物变化检测方法,主要包括4个步骤:①对无人机影像生成的密集点云和DOM进行预处理,生成差分归一化DSM(differential normalized DSM,dnDSM)并提取植被区域;②利用多层高差阈值提取候选变化区域,并在此过程中剔除植被及面积较小区域;③对低层候选变化区域进行连通域分析,对于每个连通对象,利用其较高层的变化检测结果剔除低层中的误检测;④统计每个变化对象的正、负高差值数量关系,确定变化类型。实验结果表明,该文方法不但能够保留较低高差阈值检测到的低矮变化建筑物,而且能够保证高大变化建筑物的正确性、完整性。 展开更多
关键词 建筑变化监测 无人机影像 数字表面模型 正射影像
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陡窄河谷挑流消能下游边坡防冲试验研究 被引量：2
12
作者 周望武 魏杰 +2 位作者 苗宝广 戴晓兵 任炜辰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期76-81,90,共7页
基于拉哇水电站溢洪洞采用挑流消能,对陡窄河谷下游边坡冲刷问题进行了试验研究。通过可视定床模型,对边坡水力学参数进行分析,并与边坡动床试验进行了对比。试验成果表明:扭曲挑坎的水流流态、岸边流速以及脉动压力等指标均优于斜切挑... 基于拉哇水电站溢洪洞采用挑流消能,对陡窄河谷下游边坡冲刷问题进行了试验研究。通过可视定床模型,对边坡水力学参数进行分析,并与边坡动床试验进行了对比。试验成果表明:扭曲挑坎的水流流态、岸边流速以及脉动压力等指标均优于斜切挑坎,岸边最大压力点高程与基岩抗冲流速等值线最低点高程相近;采用散粒体模拟陡峻边坡,边坡冲刷形态与定床岸边流速规律呈现较好的相关性,能较好地反映陡峻基岩边坡受水流冲刷作用的破坏范围。研究成果对类似工程的岸坡支护分区划分、防护深度确定和支护结构型式的设计具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 挑流消能 扭曲挑坎 斜切挑坎 边坡防冲 脉动压力 冲刷试验
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不同缩尺下悬索桥隧道锚原位模型承载特性试验研究 被引量：1
13
作者 茆大炜 杜少华 +1 位作者 左成荣 梅松华 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2384-2395,共12页
为探究隧道锚模型“缩尺效应”引起的试验结果差异性,以丽江金沙江大桥悬索桥实桥隧道锚为研究对象,按照相似理论开展不同缩尺原位模型试验,以期获得不同几何相似比对模型受载后变形变位特性、流变特性、潜在破坏模式及超载性能等方面... 为探究隧道锚模型“缩尺效应”引起的试验结果差异性,以丽江金沙江大桥悬索桥实桥隧道锚为研究对象,按照相似理论开展不同缩尺原位模型试验,以期获得不同几何相似比对模型受载后变形变位特性、流变特性、潜在破坏模式及超载性能等方面的响应规律。针对变形和应变等效应量,采用多点式位移计、应变计及压力盒综合测试了锚塞体及周围岩体在不同应力水平下的变形规律与破坏特征;针对长期变形、承载特性,借助气液式加载系统加载到0.824 MPa和2.472 MPa,获得2种荷载下锚塞体及周围岩体的蠕变全过程。结果表明:在各级荷载加载下,模型锚塞体流变阶段变形较大,周边围岩节理裂隙在不同荷载水平作用下被逐渐压密,其中1∶12缩尺条件下的围岩裂隙压密主要发生在第1级荷载过程,1∶20缩尺条件下主要发生在第3级荷载作用下。相比于1∶12缩尺模型,1∶20锚塞体模型变形量较为明显,但两者整体变形特征基本一致,反映围岩破碎程度不利于隧道锚变形稳定。1∶12缩尺模型的后锚面及围岩表面变形分布呈马鞍形,而1∶20缩尺下模型对应的变形分布则呈现双峰形,且2种缩尺下锚塞体板上和围岩的变形残余率均较高。研究结果为分析悬索桥隧道锚因缩尺效应造成的承载特性差异性提供参考。 展开更多
关键词 悬索桥 隧道锚 原位模型试验 缩尺效应 承载特性
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高水头旋流阻塞复合内消能工水力特性研究
14
作者 王立杰 李奇龙 +1 位作者 张鹏君 李江波 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期115-121,共7页
旋流阻塞复合内消能工是适用于高坝泄洪消能的一种新型消能工,为了分析其在超高作用水头下的泄洪消能适用情况,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,对200 m作用水头条件下该消能工的水力特性进行了研究。结果表明:泄流量为1547 m^(3)/s... 旋流阻塞复合内消能工是适用于高坝泄洪消能的一种新型消能工,为了分析其在超高作用水头下的泄洪消能适用情况,采用模型试验与数值模拟相结合的方法,对200 m作用水头条件下该消能工的水力特性进行了研究。结果表明:泄流量为1547 m^(3)/s,略大于设计值,满足泄流要求;洞内形成了稳定的空腔旋流,旋流洞段空腔直径约6~7 m,旋流角约60°,壁面压强约110×9.8 kPa,最大点流速约45 m/s;起旋器与旋流洞段为0.050~0.274 Hz的低频脉动,且水流空化数均大于1.2,运行安全;阻塞扩散段末端最小瞬时负压为-3.81×9.8 kPa,且水流空化数较小,但水流掺气率较高,有利于减免发生空蚀;阻塞扩散段末脉动优势频率为46.99 Hz;总消能率达82.1%,消能率高。研究成果可为该复合消能工在高水头下的泄洪消能应用提供参考。 展开更多
关键词 旋流阻塞复合内消能工 阻塞 空腔旋流 模型试验 数值模拟 水力特性
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考虑残余强度和阈值影响的岩石弹性损伤统计模型 被引量：8
15
作者 周永强 盛谦 +2 位作者 冷先伦 付晓东 李龙飞 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第3期48-53,共6页
基于统计学理论和损伤理论,考虑岩石的残余强度和损伤阈值影响,建立了三轴压缩条件下岩石损伤统计模型。以损伤模型为基础,利用岩石在低围压作用下应力应变的极值特性,导出了模型参数的统一求解方法。通过与试验数据的对比和验证发现:以... 基于统计学理论和损伤理论,考虑岩石的残余强度和损伤阈值影响,建立了三轴压缩条件下岩石损伤统计模型。以损伤模型为基础,利用岩石在低围压作用下应力应变的极值特性,导出了模型参数的统一求解方法。通过与试验数据的对比和验证发现:以Drucker-Prager准则和Mohr-Coulomb准则计算岩石微元强度比以轴向应变函数计算岩石微元强度能更好地反映岩石的力学特性,说明了岩石的破坏进程与其应力状态密切相关;为考虑残余强度,引入损伤变量修正系数,在此基础上提出一种求解该修正系数的新方法,从而使得模型得出的理论曲线能很好地接近试验数据;以屈服点的微元强度为损伤阈值点,避免了损伤系数在低荷载下不在[0,1]之间的情况。最后通过分析岩石损伤变量的变化过程,证明了该模型可以很好地反映三轴受压状态下岩石的应力-应变关系。 展开更多
关键词 岩石力学 WEIBULL分布 修正系数 阈值 残余强度 应力-应变关系
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基于改进的Mohr-Coulomb强度准则下岩石锚杆极限抗拔承载力计算 被引量：7
16
作者 贺建清 肖兰 +1 位作者 张文勇 高文华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2484-2488,共5页
岩石锚杆基础作为风电机组基础的一种特殊基础型式,可以充分发挥原状岩体的力学性能,具有良好的抗拔性能。已有研究表明,小而非零拉伸截断改进的Mohr-Coulomb(简称M-C)强度准则更适用于描述岩体的破坏特性。基于小而非零拉伸截断改进的... 岩石锚杆基础作为风电机组基础的一种特殊基础型式,可以充分发挥原状岩体的力学性能,具有良好的抗拔性能。已有研究表明,小而非零拉伸截断改进的Mohr-Coulomb(简称M-C)强度准则更适用于描述岩体的破坏特性。基于小而非零拉伸截断改进的M-C强度准则,建立破坏面上单位面积的能量耗损率表达式。从塑性力学极限分析上限定理出发,构建岩楔体平移破坏机构。根据外部作用荷载和岩楔体自重所做的外功率与沿岩楔体圆破坏锥面的能量耗损率相等的条件,建立虚功率方程,并由此得到了岩石锚杆极限抗拔承载力的计算公式。经原型试验验证,推导公式所得计算值与实测值一致性较好,具有一定的可靠性,且能满足工程实际应用要求。 展开更多
关键词 小而非零拉伸截断 Mohr-Coulomb强度准则 极限分析 锚杆 极限抗拔承载力
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应力状态下含黏粗粒土渗透变形特性试验研究 被引量：32
17
作者 蒋中明 王为 +2 位作者 冯树荣 钟辉亚 赵海斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期98-104,共7页
含黏粗粒土的渗透变形问题是水电工程中常见的渗透稳定性问题之一。对于含黏粗粒土来说,黏粒含量、颗粒级配及应力状态是影响渗透变形最重要的3个因素。为研究应力状态大小对含黏粗粒土渗透变形特性及临界水力梯度的影响,利用大直径渗... 含黏粗粒土的渗透变形问题是水电工程中常见的渗透稳定性问题之一。对于含黏粗粒土来说,黏粒含量、颗粒级配及应力状态是影响渗透变形最重要的3个因素。为研究应力状态大小对含黏粗粒土渗透变形特性及临界水力梯度的影响,利用大直径渗透变形仪加载系统,完成了侧限条件下某含黏粗粒土在0.1,0.3,0.6,0.9 MPa铅直应力作用下的渗透变形试验。试验结果表明:不同应力状态下黏粒含量值的大小直接影响到含黏粗粒土的渗透变形破坏类型;试件中附加应力值越大,产生渗透变形时的临界水力梯度也越大。通过对渗透变形试验过程中渗透系数的演化过程研究,提出了利用渗透系数与水力梯度关系曲线的突变关系来判断临界水力梯度的新方法。 展开更多
关键词 粗粒土 渗透变形特性 应力状态 临界水力梯度 渗透系数 演化过程
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碎屑砂岩三轴压缩下强度和变形特性试验研究 被引量：18
18
作者 张玉 徐卫亚 +2 位作者 赵海斌 王伟 梅松华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期666-674,共9页
基于碎屑岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差、呈孔隙式胶结接触等特点,对碎屑砂岩首先开展了物理特性试验分析,认为其微、细观结构复杂、内部破坏严重,矿物成分为石英、长石、绢云母等,化学成分以SiO2为主,属微透水、小孔... 基于碎屑岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差、呈孔隙式胶结接触等特点,对碎屑砂岩首先开展了物理特性试验分析,认为其微、细观结构复杂、内部破坏严重,矿物成分为石英、长石、绢云母等,化学成分以SiO2为主,属微透水、小孔隙率砂岩,且渗水化学侵蚀并不显著。其次,开展了静水压力、单轴压缩和三轴压缩试验,研究了碎屑砂岩的强度和变形破坏特性。最后,初步探索了物理特性与强度变形特性的关系。结果表明,静水压力为2.6 MPa时,岩样内部微缺陷压密完成;单轴压缩曲线呈明显6阶段特征,峰值应力达0.98 MPa,属脆-延性破坏;三轴压缩条件下,岩样呈压缩为主的延性扩容破坏,轴向压缩和环向体积扩容达6%和4%;曲线无明显破坏荷载,呈现非线性、塑性硬化、存在屈服平台和体积由压缩向扩容过渡等特性。且体积扩容破损应力与屈服应力基本相同,扩容转折点随围压增加而增大,围压可增强岩样抵抗变形破坏的能力。试验结果旨在为岩石工程稳定分析及本构模型构建提供可靠的依据。 展开更多
关键词 岩石力学 碎屑砂岩 试验研究 强度 变形
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边坡场地条件下粘弹性人工边界模型的地震输入模式研究 被引量：9
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作者 蒋新新 李建波 林皋 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2013年第4期126-132,共7页
粘弹性人工边界模型在水利工程与核电站抗震分析领域应用广泛,但当该方法应用于边坡场地条件下的土-结构相互作用分析时,往往会出现地基区域外边界地震输入荷载的不一致等问题,可能导致结构响应发散或位移漂移,对计算结果的合理性产生... 粘弹性人工边界模型在水利工程与核电站抗震分析领域应用广泛,但当该方法应用于边坡场地条件下的土-结构相互作用分析时,往往会出现地基区域外边界地震输入荷载的不一致等问题,可能导致结构响应发散或位移漂移,对计算结果的合理性产生影响。从动力相互作用原理出发,关注粘弹性人工边界模型的地震动输入机制,构建了基于虚拟的对称子结构体系的地震输入模式。该地震输入模式不但满足了地基区域外边界地震整体荷载一致,而且可有效模拟地基内地震波的传播。最后以边坡场地的动力响应数值分析为例,验证了所提方法的精度与数值稳定性。 展开更多
关键词 边坡场地 结构-地基相互作用 粘弹性边界 对称子结构
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坝基碎屑岩三轴蠕变特性及长期强度试验研究 被引量：15
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作者 张玉 金培杰 +2 位作者 徐卫亚 赵海斌 梅松华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1291-1300,共10页
基于物理和常规变形特性分析,认为某水电站坝基碎屑岩力学特性异常复杂,故采用岩石三轴伺服仪开展了系列的蠕变力学特性试验研究。首先,探讨了轴向、侧向及体积蠕变特性和速率变化规律;其次,分析了蠕变对偏应力-应变特性影响并开展了破... 基于物理和常规变形特性分析,认为某水电站坝基碎屑岩力学特性异常复杂,故采用岩石三轴伺服仪开展了系列的蠕变力学特性试验研究。首先,探讨了轴向、侧向及体积蠕变特性和速率变化规律;其次,分析了蠕变对偏应力-应变特性影响并开展了破坏岩样微细观电镜扫描试验;最后,在采用等时曲线簇法确定长期强度的基础上,以实际延性扩容为依据,认为岩石侧向体积扩容速率大于轴向压缩速率的临界点为快速蠕变破坏的标志,提出确定长期强度的新方法。结果表明,碎屑岩表现出显著的蠕变特性,蠕变曲线主要分为初始衰减和稳态蠕变两阶段,且最后一级应力施加后呈现加速蠕变现象;应力增加导致蠕变变形加剧,最终破坏表现出轴向压缩变形过大、体积延性扩容明显、稳态蠕变速率较大等特点,且蠕变速率与应力符合指数函数关系。岩样长期强度与三向稳态蠕变速率交点和侧向体积扩容应力阀值基本一致,为常规强度的54%~80%。试验结果旨在为相关岩石工程长期稳定分析及蠕变模型构建提供可靠的依据。 展开更多
关键词 岩石力学 碎屑岩 三轴蠕变试验 蠕变速率 长期强度 细观破坏机制
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