基于隧道离心试验的柔性软接触土压计测试可靠性评价

1

作者 刘远鹏 汤兆光 +3 位作者 李雨润 王永志 朱耀庭 刘红帅 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期75-80,共6页

开展一系列离心模型试验,选取线性误差、平均幅值误差、响应速率作为指标,基于隧道模型对柔性软接触新型土压计ESP-II和两种国际代表性传统土压传感器(PDA、EPL-D1)进行对比评价,验证新研发土压力计测量的可靠性。主要结论如下:①静力... 开展一系列离心模型试验,选取线性误差、平均幅值误差、响应速率作为指标,基于隧道模型对柔性软接触新型土压计ESP-II和两种国际代表性传统土压传感器(PDA、EPL-D1)进行对比评价,验证新研发土压力计测量的可靠性。主要结论如下:①静力状态下,ESP-II、PDA、EPL-D1线性误差分别为19.36%,12.7%,21.0%,平均幅值误差为5.79%,48.2%,22.6%,证明ESP-II土压力计相比国际两种土压计具有较好静力测试性能。②动力荷载下,ESP-II、PDA、EPL-D1土压力计的平均响应速率分别为67.1,51.5,65.8 Hz,ESP-II的响应速率略高于其他两种土压力计,具有良好的响应频率;序列地震动荷载下ESP-II、PDA测得土压力与EPL-D1不同,呈现一致增量规律,而数值存在一定差异,反映土体具有较强结构性。③卸载过程中,3种土压力计测得数据均呈现不同程度的非线性变化特征,PDA和EPL-D1土压力时程曲线产生了偏折、跳变现象,而ESP-II土压力时程曲线保持了较好数据连续性,一定程度说明软接触式设计能实现土压力计与土体的良好接触。 展开更多

关键词 隧道 离心模型试验 软接触式 土压力计 测试可靠性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于正交-响应面法的砂土细观参数标定 被引量：1

2

作者 刘红帅 张东涛 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1280-1290,共11页

颗粒离散元的模拟精度主要取决于所标定细观参数的准确性,为提升细观参数的标定精度和效率,本文首先采用抗转动线性接触模型模拟砂土三轴压缩试验;再利用正交试验中的方差分析法筛选出宏观参数的控制性细观参数;然后建立宏观参数与控制... 颗粒离散元的模拟精度主要取决于所标定细观参数的准确性,为提升细观参数的标定精度和效率,本文首先采用抗转动线性接触模型模拟砂土三轴压缩试验;再利用正交试验中的方差分析法筛选出宏观参数的控制性细观参数;然后建立宏观参数与控制性细观参数的响应面方程,依据室内三轴试验确定的砂土宏观参数,代入所建的响应面方程求解得到控制性细观参数;最后结合三轴试验结果验证所标定细观参数的准确性。结果表明:宏观参数包括弹性模量、泊松比、峰值摩擦角和剪胀角,其中弹性模量的控制性细观参数为有效模量和摩擦系数,泊松比的控制性细观参数为刚度比与摩擦系数,峰值摩擦角和剪胀角的控制性细观参数都为摩擦系数;通过三轴试验得出宏观参数取值,弹性模量为83.83 MPa、泊松比为0.45、峰值摩擦角为34.47°、剪胀角为8.93°;进一步标定细观参数取值,有效模量为153.35 MPa,刚度比为2.16,摩擦系数为0.45;利用标定的细观参数进行三轴试验模拟,结果与室内试验结果在低围压(100 kPa)下峰值强度相差7.2%,在高围压(300、500 kPa)下误差都控制在了±15.0%以内,证明了所提出的标定方法具有准确性和可靠性。 展开更多

关键词 砂土 离散元法 细观参数 正交试验 响应面法 宏观参数 弹性模量 泊松比

在线阅读 下载PDF 职称材料

雄安新区黏性土非线性动力学参数统计分析 被引量：1

3

作者 刘红帅 陈佩云 +1 位作者 孙强强 宋东松 《地震研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期273-279,共7页

以雄安新区起步区区域性地震安全性评价项目的黏性土动三轴试验结果为基础,整理分析199组黏性土的动剪切模量和阻尼比数据,以埋深10 m为统计区间,统计给出雄安新区黏性土不同埋深区间的动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的平均值和变异... 以雄安新区起步区区域性地震安全性评价项目的黏性土动三轴试验结果为基础,整理分析199组黏性土的动剪切模量和阻尼比数据,以埋深10 m为统计区间,统计给出雄安新区黏性土不同埋深区间的动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的平均值和变异系数,并与已有的同类成果进行对比分析。结果表明:雄安新区黏性土非线性动力学参数符合土动力学的基本认识;雄安新区黏性土体的动剪切模量比略高于天津地区,随埋深的增加逐渐趋近于全国的上限值,而阻尼比在浅表时明显低于天津和全国的推荐平均值,随埋深的增加逐渐趋向于全国的下限值。 展开更多

关键词 雄安新区 黏性土 动剪切模量比 阻尼比

在线阅读 下载PDF 职称材料

高陡山区开采自然坡失稳分析的神经网络方法 被引量：10

4

作者 李文秀 杨少冲 +2 位作者 陈二忠 乔金丽 戴兰芳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1563-1566,共4页

针对山区地下开采自然边坡稳定性分析问题,根据大量工程实测资料,建立了人工神经网络预测模型。通过对人工神经网络算法的改进,选取适当的动量项系数及变步长方法,对已有的实测资料进行了训练和测试,并对丁家河磷矿自然边坡稳定性进行... 针对山区地下开采自然边坡稳定性分析问题,根据大量工程实测资料,建立了人工神经网络预测模型。通过对人工神经网络算法的改进,选取适当的动量项系数及变步长方法,对已有的实测资料进行了训练和测试,并对丁家河磷矿自然边坡稳定性进行了具体的预测分析,理论计算结果与工程实际情况一致。分析结果表明,所建立的理论模型可用于山区磷矿开采自然边坡稳定性预测分析。 展开更多

关键词 采矿工程 岩石力学 磷矿 人工神经网络 自然坡

在线阅读 下载PDF 职称材料

软岩矿区地面下沉及其对工业建筑物影响分析 被引量：5

5

作者 李文秀 赵胜涛 +2 位作者 梅松华 翟淑花 乔金丽 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1702-1705,1711,共5页

根据鲁中软岩矿区开采引起地面下沉及地面井塔楼等建筑物倾斜变形的工程实际,采用非确定性研究方法,将深埋破碎金属矿体开采引起地面沉陷或岩体移动变形这一客观现象视为-随机事件,建立了开采引起地面沉陷或岩体移动变形分析的数学模型... 根据鲁中软岩矿区开采引起地面下沉及地面井塔楼等建筑物倾斜变形的工程实际,采用非确定性研究方法,将深埋破碎金属矿体开采引起地面沉陷或岩体移动变形这一客观现象视为-随机事件,建立了开采引起地面沉陷或岩体移动变形分析的数学模型。利用该模型可对开采引起地面沉陷及其对地表工业建筑物影响进行具体分析评价。通过具体计算分析结果表明,在软岩地层条件下矿体开采地表移动变形的影响范围有随着采深的增加而逐渐增大的趋势。 展开更多

关键词 岩石力学 地下开采 软岩矿区 地面下沉 建筑物

在线阅读 下载PDF 职称材料

采空区地表建筑物基础稳定性的Fuzzy测度分析 被引量：7

6

作者 戴兰芳 苏胜昔 李文秀 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1791-1794,共4页

根据工程实际,采用Fuzzy数学中的Fuzzy测度理论,视采空区地表所出现的地表下沉(地表垂直移动)这一客观现象为一模糊事件,建立了采空区地表移动变形预测分析的Fuzzy测度理论模型,并将理论分析结果与实测资料进行了对比,二者吻合。因而,... 根据工程实际,采用Fuzzy数学中的Fuzzy测度理论,视采空区地表所出现的地表下沉(地表垂直移动)这一客观现象为一模糊事件,建立了采空区地表移动变形预测分析的Fuzzy测度理论模型,并将理论分析结果与实测资料进行了对比,二者吻合。因而,利用该模型可对在采空区建设大型建筑物或构筑物的可行性及其基础稳定性进行分析评价是可行的。 展开更多

关键词 采矿工程 地基基础 采空区 建筑物 地表移动 FUZZY测度

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于遗传规划的岩石流变模型辨识 被引量：3

7

作者 翟淑花 李文秀 +1 位作者 高谦 李会云 《河北大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第6期578-582,共5页

将遗传规划方法用于岩体流变模型辨识中,该方法不需要事先假定流变模型的形式,可以一次性地同时确定流变模型的结构形式及参数,避免了模型假定所带来的误差.采用Matlab语言编制的遗传规划程序对红板岩的蠕变实验进行了研究,得出了常应... 将遗传规划方法用于岩体流变模型辨识中,该方法不需要事先假定流变模型的形式,可以一次性地同时确定流变模型的结构形式及参数,避免了模型假定所带来的误差.采用Matlab语言编制的遗传规划程序对红板岩的蠕变实验进行了研究,得出了常应力水平下,应变与时间的非线性关系,并将其结果与基于最小二乘的西原体蠕变模型参数识别的结果进行了对比,结果表明:遗传规划用于岩石的流变模型辨识是可行的. 展开更多

关键词 蠕变实验 本构模型 模式识别 遗传规划

在线阅读 下载PDF 职称材料

斜坡稳定性评价的一类非确定性理论模型 被引量：2

8

作者 李文秀 梅松华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2004年第1期15-17,共3页

根据工程实际,采用非确定性研究方法,视斜坡变形失稳这一客观现象为一模糊事件,将传统的安全系数与边坡破坏模糊概率测度联系在一起,建立了边坡稳定性分析的模糊数学模型。利用该模型可对斜坡稳定性进行具体分析评价。通过具体计算分析... 根据工程实际,采用非确定性研究方法,视斜坡变形失稳这一客观现象为一模糊事件,将传统的安全系数与边坡破坏模糊概率测度联系在一起,建立了边坡稳定性分析的模糊数学模型。利用该模型可对斜坡稳定性进行具体分析评价。通过具体计算分析结果表明,对岩质边坡,其安全系数临界值不应小于1.15。 展开更多

关键词 工程地质 斜坡 稳定性 非确定性模型 安全系数 模糊概率测度

在线阅读 下载PDF 职称材料

山区岩体移动的Fuzzy预测模型 被引量：2

9

作者 李文秀 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 北大核心 2001年第5期688-691,共4页

在全世界范围内,地下开挖岩体移动变形而引起的灾害时有发生;并严重危害人民群众的生命财产安全.而对于此类灾害的研究促进了岩石力学的发展.岩体移动变形及其地面效应的预计问题,是地下开挖活动尤其是采矿过程中所遇到的矿山岩体力学... 在全世界范围内,地下开挖岩体移动变形而引起的灾害时有发生;并严重危害人民群众的生命财产安全.而对于此类灾害的研究促进了岩石力学的发展.岩体移动变形及其地面效应的预计问题,是地下开挖活动尤其是采矿过程中所遇到的矿山岩体力学问题中的重要工程课题.由于采矿过程及矿山岩体移动变形这一问题的复杂性,要精确计算岩体每一点的移动变形量是极其困难的.针对山区房柱法采矿岩体变形问题,本文利用Fuzzy数学理论,建立了具体数学模型和预测分析方法. 展开更多

关键词 地下开采 岩体移动 Fuzzy模型 预测 灾害 山区 岩石力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

CFD-DEM耦合模拟中拖曳力模型精度 被引量：9

10

作者 彭恺然 刘红帅 +1 位作者 平新雨 程旷 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1400-1407,共8页

CFD-DEM耦合方法已广泛应用于岩土流固耦合问题分析,其模拟准确性与其中用于处理颗粒-流体相互作用的拖曳力模型密切相关。为了探究拖曳力模型精度的影响因素,采用CFD-DEM耦合方法建立了水中单颗粒沉降数值模型,模拟中考虑了3种典型拖... CFD-DEM耦合方法已广泛应用于岩土流固耦合问题分析,其模拟准确性与其中用于处理颗粒-流体相互作用的拖曳力模型密切相关。为了探究拖曳力模型精度的影响因素,采用CFD-DEM耦合方法建立了水中单颗粒沉降数值模型,模拟中考虑了3种典型拖曳力模型以及多种颗粒尺寸,将模拟得到的最终沉降速度与经验公式预测结果进行对比,分析了不同颗粒雷诺数(Re_(p))时3种拖曳力模型(Ergun、Wen和Yu模型,Di Felice模型,Hill和Koch模型)的模拟精度。结果表明,Ergun、Wen和Yu模型以及Di Felice模型的精度均随着Re_(p)的增大而降低,而Hill和Koch模型的精度随着Re_(p)的增大出现先升高后降低的趋势:一般情况下,当Re_(p)≤14以及Re_(p)>72时,3种拖曳力模型的精度从高到低顺序为Ergun、Wen和Yu模型> Di Felice模型> Hill和Koch模型;而当14Hill和Koch模型>Di Felice模型。 展开更多

关键词 离散元(DEM) 计算流体动力学(CFD) 拖曳力模型 单颗粒沉降

在线阅读 下载PDF 职称材料

砂土液化剪切波速判别方法的对比分析 被引量：4

11

作者 刘红帅 宋东松 冯震 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第4期105-112,共8页

基于国内外公开发表的数据,构建了剪切波速液化判别的数据库,利用剪切波速与标准贯入击数的经验公式将现行的《建筑抗震设计规范》标贯法转换为剪切波速判别公式,并与现行的《岩土工程勘察规范》方法、陈国兴等公式、孙-袁公式和Andrus-... 基于国内外公开发表的数据,构建了剪切波速液化判别的数据库,利用剪切波速与标准贯入击数的经验公式将现行的《建筑抗震设计规范》标贯法转换为剪切波速判别公式,并与现行的《岩土工程勘察规范》方法、陈国兴等公式、孙-袁公式和Andrus-Stokoe公式进行了对比分析,评价其判别效果的可靠性。结果表明:中国现行的《建筑抗震设计规范》标贯法明显保守;中国现行的《岩土工程勘察规范》中砂土液化剪切波速判别法,明显偏离实际;陈国兴等公式的液化临界状态线为液化点的外包络线;孙-袁公式的液化临界状态线大体为液化点与非液化点的平均分界线,注重液化和非液化判别的均衡性;Andrus-Stokoe公式介于陈国兴等公式和孙-袁公式的中间;陈国兴等公式和Andrus-Stokoe公式均存在不合理的回弯现象。 展开更多

关键词 液化判别 剪切波速 砂土

在线阅读 下载PDF 职称材料

干砂小应变动力学参数的弯曲元试验 被引量：2

12

作者 刘红帅 宋东松 +1 位作者 张东涛 李延冰 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1826-1834,共9页

弯曲元是测试土体小应变动力学参数的常用手段,然而在使用弯曲元测试时,波形、频率、峰值和试样的尺寸对波在土体中传播时间的确定会造成一定的影响。目前大多从输入波的频率方面来研究其对输出信号传播时间确定的影响,但对输入波峰值... 弯曲元是测试土体小应变动力学参数的常用手段,然而在使用弯曲元测试时,波形、频率、峰值和试样的尺寸对波在土体中传播时间的确定会造成一定的影响。目前大多从输入波的频率方面来研究其对输出信号传播时间确定的影响,但对输入波峰值、输入波形对输出信号的影响研究较少。基于此,采用弯曲元对干燥福建标准砂的小应变动力学参数进行了研究,分析了输入频率、输入波峰值、输入波形对输出信号的影响,以及土体相对密度和有效围压对侧线模量、剪切模量和泊松比的影响。结果表明:输入频率对S波(剪切波)的传播时间有明显影响,对P波(压缩波)基本没有影响;输入波峰值的大小对判别S波或P波的传播时间没有影响;输入波形对S波或P波的传播时间有显著的影响;土体的侧线模量、剪切模量和泊松比均随有效围压和孔隙比的增大呈指数形式变化。根据Hardin提出的小应变模量预测模型,拟合出了考虑有效围压和孔隙比耦合作用下的三维模型公式,可为实际工程中对侧线模量、剪切模量和泊松比的估算提供一定参考。 展开更多

关键词 弯曲元 福建标准砂 侧线模量 剪切模量 泊松比

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于动三轴试验的砂土阻尼比确定方法对场地地震动参数的影响 被引量：1

13

作者 宋东松 刘红帅 赵帅 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第6期194-202,共9页

基于动三轴试验提出的砂土阻尼比确定方法有多种,但其对场地地震动参数影响的研究鲜有报道。为此,以福建标准砂(粒径0.10~0.25 mm)的试验结果为基础,采用规范方法、KUMAR方法、DAS方法、DOYGUN方法和互相关函数方法5种典型阻尼比确定方... 基于动三轴试验提出的砂土阻尼比确定方法有多种,但其对场地地震动参数影响的研究鲜有报道。为此,以福建标准砂(粒径0.10~0.25 mm)的试验结果为基础,采用规范方法、KUMAR方法、DAS方法、DOYGUN方法和互相关函数方法5种典型阻尼比确定方法给出相应的动剪切模量比和阻尼比;设计单层土场地和多层土场地2种典型工况,采用一维场地地震反应分析波动程序,计算给出场地地表加速度峰值和反应谱,定量评价相应的阻尼比确定方法对场地地表地震动参数的影响规律。结果表明:5种阻尼比确定方法得到的阻尼比对地表加速度峰值的影响程度随输入地震动加速度峰值的增大而不断增大,同时对多层土场地的影响明显高于单层土场地;采用5种方法确定的阻尼比计算的反应谱差异性在单层土场地时相对较小,而在多层土场地时有明显的差别;与规范方法相比,4种阻尼比确定方法计算反应谱的最大相对误差可达-35%。因此,有必要采用离心振动台试验结果进一步检验基于动三轴试验的砂土阻尼比确定方法的合理性,为场地地震反应分析提供可靠的阻尼比参数。 展开更多

关键词 砂土 阻尼比确定方法 地表加速度峰值 反应谱 场地地震反应

在线阅读 下载PDF 职称材料