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复杂应力作用的黄土动剪切破坏强度研究
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作者 邵帅 赵梓君 +3 位作者 邵生俊 田珮琦 刘小康 张彬 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期559-568,共10页
针对复杂静应力条件下黄土的动力特性,利用空心圆柱试样扭剪试验,模拟静力真三轴固结应力状态以及动扭转剪切的路径,以复杂静应力条件下主应力轴旋转变化的动扭剪切试验手段,通过西安原状黄土真三轴固结动扭剪试验,揭示了不同中主应力... 针对复杂静应力条件下黄土的动力特性,利用空心圆柱试样扭剪试验,模拟静力真三轴固结应力状态以及动扭转剪切的路径,以复杂静应力条件下主应力轴旋转变化的动扭剪切试验手段,通过西安原状黄土真三轴固结动扭剪试验,揭示了不同中主应力比偏压固结和均压固结条件下黄土的动剪切强度和强度破坏变化规律,分析了不同中主应力比偏压固结和均压固结条件下黄土动剪应力动剪应变骨干曲线,动剪切破坏强度与法向正应力和平均球应力之间的关系,以及动剪切模量随动剪应变的衰减变化关系以及动剪切强度与法向正应力和平均球应力之间的关系。 展开更多
关键词 原状黄土 动扭剪试验 动剪切强度 应力空间域
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西部大开发中的岩土力学问题 被引量:102
2
作者 李宁 程国栋 谢定义 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期268-272,共5页
针对西部大开发中广泛的岩土工程问题提炼出四个有代表性的岩土力学问题 ,就该岩土力学问题的研究现状、存在的困难、发展方向等进行了探讨 ,可望对这一问题引起抛砖引玉的深究。
关键词 西部大开发 黄土力学 冻土力学 节理岩体
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西安黄土地层盾构施工诱发地面沉降规律分析与预测 被引量:25
3
作者 朱才辉 李宁 张志强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1087-1095,共9页
西安黄土地层中地铁盾构施工尚属首次,无现有的工程经验可借鉴,采用Peck公式对盾构施工段实测地表沉降进行预测时,得到沉降槽与实测结果差异较大,鉴于此因,利用APDL语言编制邓肯–张模型及有限元程序来追踪模拟盾构施工过程,对黄土邓肯... 西安黄土地层中地铁盾构施工尚属首次,无现有的工程经验可借鉴,采用Peck公式对盾构施工段实测地表沉降进行预测时,得到沉降槽与实测结果差异较大,鉴于此因,利用APDL语言编制邓肯–张模型及有限元程序来追踪模拟盾构施工过程,对黄土邓肯–张参数、含水率及埋深等因素的变化引起的地层沉降进行量化分析,对黄土地层在盾构施工条件下引起的地表沉降进行相关的规律性研究和探讨,提出了地面沉降预测经验公式,并对某实测结果进行预测。结果表明预测公式能较好的反映西安黄土地层盾构施工引起地面沉降特性,具有一定的工程参考意义。 展开更多
关键词 地面沉降 黄土地层 盾构施工 邓肯-张模型 有限元
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基于岩土材料软化特性的滑坡多级滑动面分析方法研究 被引量:13
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作者 薛海斌 党发宁 +2 位作者 尹小涛 雷曼 杨超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期3235-3242,3336,共9页
在实际工程中,滑坡经常呈现出多级破坏的特征,而一般计算和设计中仅关注最危险的滑动面及对应的最小安全系数,这往往遗留安全隐患。在考虑岩土材料软化特性的基础上,借助FLAC3D和Matlab软件平台构建了无需人工干预便可有效模拟与评价滑... 在实际工程中,滑坡经常呈现出多级破坏的特征,而一般计算和设计中仅关注最危险的滑动面及对应的最小安全系数,这往往遗留安全隐患。在考虑岩土材料软化特性的基础上,借助FLAC3D和Matlab软件平台构建了无需人工干预便可有效模拟与评价滑坡多级破坏的理论框架。以旬阳县党家坝廉租房小区滑坡为例,通过对塑性剪应变、塑性拉应变、剪切应变增量等特征变量的渐进发展规律分析发现:滑坡多级滑动面的形成,其时间和空间顺序并不一定相对应。各级滑动面在时间上按产生的先后顺序依次为第1级主滑面、第2级主滑面、次级滑面;而在空间上按照从前到后的顺序依次为第1级主滑面、次级滑面、第2级主滑面。从计算所得的滑坡最终破坏形态中发现,坡体内部出现的滑动面条数与现场采集的拉裂缝数基本保持一致;第1级主滑面的入口位置与滑坡前缘拉裂缝位置基本吻合;而第2级主滑面及次级滑面的位置与现场勘查到的拉裂缝位置出现偏差。从材料参数的渐进发展规律中发现,滑面上强度参数的分布及大小均随着滑面的产生、发展而逐渐变化,其变化区间为峰值强度到残余强度,这是此方法可以有效模拟多级滑动面形成过程与各级滑动面之间相互影响的核心所在。借助矢量和法成功地实现了基于滑面上强度参数渐进发展规律的安全系数演化过程的确定。通过对安全系数演化过程的分析发现,在滑坡多级滑动面的形成过程中安全系数大小顺序呈现出3种不同的状态,这很好地揭示了各级滑动面在形成过程中的主、被动关系。 展开更多
关键词 软化特性 多级滑动面 渐进发展 矢量和法 安全系数
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西安地铁正交地裂缝隧道的模型试验研究 被引量:25
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作者 熊田芳 邵生俊 +1 位作者 王天明 高志宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期179-186,共8页
以西安地铁二号线穿越地裂缝的区间隧道为对象,通过几何相似比尺50:1的物理模型试验,开展了地裂缝活动条件下地铁隧道骑缝(变形缝与地裂缝一致)正交穿越地裂缝时衬砌结构与围岩相互作用机制的试验研究。结果表明,在地裂缝发生各级错动... 以西安地铁二号线穿越地裂缝的区间隧道为对象,通过几何相似比尺50:1的物理模型试验,开展了地裂缝活动条件下地铁隧道骑缝(变形缝与地裂缝一致)正交穿越地裂缝时衬砌结构与围岩相互作用机制的试验研究。结果表明,在地裂缝发生各级错动位移条件下,不同围岩应力场的围岩土压力、衬砌结构应力及其不均匀沉降位移变化规律相似;上下盘内的衬砌结构之间具有明显的错断位移,下盘内衬砌结构的沉降量越小,上盘内衬砌结构的沉降量越大,均呈渐变趋势;上盘内衬砌结构应力、围岩土压力随地裂缝错动位移的增加而减小,下盘衬砌结构应力和围岩土压力随地裂缝错动位移的增加而增大,围岩土压力和衬砌结构应力的增量峰值均发生在地裂缝附近。模型试验研究研究结果对于分析地裂缝活动区间地铁隧道工程的运营及维护具有重要的理论与实际意义。 展开更多
关键词 地裂缝 隧道 模型试验
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晶体及矿物颗粒大小对岩土材料力学性质的影响 被引量:20
6
作者 许尚杰 尹小涛 党发宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2581-2587,共7页
岩石常见较大的晶体或者矿物颗粒,混凝土中是骨料,通过团簇模拟大颗粒的力学行为、团簇可以破裂。根据设计的相同数量、相同位置、不同半径的大颗粒数值单轴压缩试验,在虚拟试验条件下,考察了颗粒大小对材料力学响应的影响。通过分析颗... 岩石常见较大的晶体或者矿物颗粒,混凝土中是骨料,通过团簇模拟大颗粒的力学行为、团簇可以破裂。根据设计的相同数量、相同位置、不同半径的大颗粒数值单轴压缩试验,在虚拟试验条件下,考察了颗粒大小对材料力学响应的影响。通过分析颗粒材料的破裂形态、裂纹扩展过程、应力-应变曲线和破裂能量演化规律发现:大颗粒具有明显的增强特性,有阻止裂纹扩展的作用,破裂多绕大颗粒发展;增强幅度随颗粒半径的增加呈单增趋势,半径较小时,增强效果不明显。 展开更多
关键词 颗粒流 颗粒材料 团簇 破裂 能量
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XCY-2旋切触探系统研发及应用
7
作者 马语航 何明明 李宁 《岩土力学》 北大核心 2025年第3期1025-1038,共14页
中国地下岩土工程开发常面临高地应力、地下岩溶和极软岩等复杂地质条件,造成岩体结构松散断裂,快速、准确且方便地获取岩体力学参数对于地下岩土工程建设至关重要。自主研制了一台自动和连续监测岩石钻进过程的XCY-2旋切触探系统,包括... 中国地下岩土工程开发常面临高地应力、地下岩溶和极软岩等复杂地质条件,造成岩体结构松散断裂,快速、准确且方便地获取岩体力学参数对于地下岩土工程建设至关重要。自主研制了一台自动和连续监测岩石钻进过程的XCY-2旋切触探系统,包括动力钻进控制系统、全伺服系统、智能监测系统等多个系统,安装流程简易且试验操作步骤简单。基于该系统开展了完整岩层、分层岩体等不同条件下的岩体旋切触探试验,探究旋切钻进过程中随钻参数与不同岩性的特征响应关系,研究结果表明:(1)智能监测系统能够有效地智能控制和实时监测钻进速度、动力头转速、钻进扭矩、水压力、钻进压力和钻进深度等钻进参数,实现了地下工程施工高精准的钻进操作和监测;(2)钻进不同岩层组合试块时钻进压力和钻进扭矩会产生波动,上下差距明显,而钻速和转速在整体试验过程中保持稳定输出,证明了钻进过程中钻进参数的监测结果可靠。(3)钻进扭矩和钻进压力在不同岩层交界处有明显波动现象,对不同岩性的岩石实时感知明显,实现了岩层界面的准确定位。XCY-2旋切触探系统为地下岩体物理力学性质测试提供了新的途径。 展开更多
关键词 岩石力学 钻进设备 旋切触探技术 钻进参数 岩层识别
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图像测量技术在岩土工程CT图像定量分析中的应用 被引量:7
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作者 尹小涛 党发宁 +2 位作者 杨红喜 秦广平 丁卫华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第z2期429-432,共4页
首先对计算机层析成像技术(CT 技术)原理进行了简单的介绍,基于图形图像处理技术,引入了数学形态学中图像平移、反射、腐蚀、膨胀等运算方法,基于定义的兴趣域边界提取算法和形状因子实现了其几何测量和空间描述,定量分析了 CT 图像兴... 首先对计算机层析成像技术(CT 技术)原理进行了简单的介绍,基于图形图像处理技术,引入了数学形态学中图像平移、反射、腐蚀、膨胀等运算方法,基于定义的兴趣域边界提取算法和形状因子实现了其几何测量和空间描述,定量分析了 CT 图像兴趣域的空间物理特性。该方法异于以往数学建模的思路,而是借用数学形态学中空间几何描述的思想,以实现对岩土体中的天然缺陷及其演化过程进行合理刻画。该项工作对于推动岩土工程 CT 图像定量化描述具有一定意义。 展开更多
关键词 CT图像 计算机层析成像技术 图像测量技术 图像定量分析
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软化岩土介质的应变局部化研究进展——意义·现状·应变梯度 被引量:8
9
作者 赵冰 李宁 盛国刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期494-499,共6页
如何准确描述岩土的应变软化已是岩土力学研究的难题,而岩土介质的软化性状与应变局部化的产生和发展直接相关。阐述了研究岩土材料的软化性状的意义以及岩土材料的软化与应变局部化的关系。从实验研究、理论建模和数值模拟三方面综述... 如何准确描述岩土的应变软化已是岩土力学研究的难题,而岩土介质的软化性状与应变局部化的产生和发展直接相关。阐述了研究岩土材料的软化性状的意义以及岩土材料的软化与应变局部化的关系。从实验研究、理论建模和数值模拟三方面综述应变局部化在岩土力学中的研究现状;说明应变局部化发生时考虑应变梯度的必要性;就应变局部化研究在岩土力学中的发展趋势提出初步看法。 展开更多
关键词 软化 岩土介质 应变局部化 应变梯度 趋势
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西安地裂缝活动现状及地铁隧道建设应对措施 被引量:11
10
作者 梁永恒 邵生俊 王桃桃 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期399-403,共5页
汾渭盆地是国内地裂缝发育最强烈的地区。西安地处汾渭盆地,已经出露地表和隐伏的地裂缝共发现15条。在综合已有的认识基础上,深化了西安地裂缝成因的认识。通过西安地裂缝的活动现状及其发展趋势分析,针对西安各地裂缝的分布、活动状... 汾渭盆地是国内地裂缝发育最强烈的地区。西安地处汾渭盆地,已经出露地表和隐伏的地裂缝共发现15条。在综合已有的认识基础上,深化了西安地裂缝成因的认识。通过西安地裂缝的活动现状及其发展趋势分析,针对西安各地裂缝的分布、活动状态和已有监测结果,给出了地裂缝带的最大地表宽度和地铁设防长度;针对地裂缝活动对衬砌结构的影响及破坏作用,从适应地裂缝变形、预防衬砌结构破坏和道床变形调控等方面,探讨了地基处理措施、结构加强措施、道床结构措施,阐述了西安地铁2号线通过地裂缝时地铁隧道建设的应对措施。目前,确立的"放"与"防"的设计指导思想是西安地铁隧道穿越地裂缝设计方案进一步完善和深入研究的基础。 展开更多
关键词 西安 地裂缝 地铁隧道 应对措施
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西安地铁施工诱发地表沉降及对城墙的影响 被引量:12
11
作者 朱才辉 李宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期538-544,共7页
以西安地铁2号线为背景,利用3种预测公式对实测地表沉降值进行拟合,得到了沉降槽形态参数。利用拟合参数,借鉴"刚度修正法"原理对地铁下穿城墙施工诱发其基础的沉降进行预测,并建立城墙的三维有限元模型,对城墙所能承受的极... 以西安地铁2号线为背景,利用3种预测公式对实测地表沉降值进行拟合,得到了沉降槽形态参数。利用拟合参数,借鉴"刚度修正法"原理对地铁下穿城墙施工诱发其基础的沉降进行预测,并建立城墙的三维有限元模型,对城墙所能承受的极限变形能力和承载力进行量化分析,分析结果表明:Peck公式能较好地描述地表沉降特征;考虑后期蠕变和固结作用,盾构施工所诱发的城墙基础最大沉降量不得超过20 mm,期望对后期地铁施工引起地表沉降及其对建筑物的响应提供科学参考。 展开更多
关键词 地表沉降 城墙响应 刚度修正法 西安地铁施工
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西安地铁双线隧道地表沉降预测模型研究 被引量:14
12
作者 佘芳涛 韩日美 +1 位作者 刘庚 邵生俊 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2011年第5期560-566,共7页
针对西安地铁留核心土、上下半洞开挖、超前小导管注浆加固与水平钢撑锁脚的钢拱架和挂网喷层支护的饱和黄土隧道,根据现场地面沉降监测数据,分析了隧道右线、左线掌子面间隔30m开挖过程中洞顶地表沉降变形的历时变化规律,以及左、右线... 针对西安地铁留核心土、上下半洞开挖、超前小导管注浆加固与水平钢撑锁脚的钢拱架和挂网喷层支护的饱和黄土隧道,根据现场地面沉降监测数据,分析了隧道右线、左线掌子面间隔30m开挖过程中洞顶地表沉降变形的历时变化规律,以及左、右线单洞沉降槽和双线沉降槽的分布特征。结果表明,洞顶地表沉降变形可以划分为初期沉降变形、右线开挖主变形、左线开挖主变形及沉降变形稳定4个阶段;左、右线单洞沉降槽和双线沉降槽均可用高斯分布曲线拟合。基于沉降槽Peck公式及O’Reilly和New最大沉降与隧道埋深的关系,得到了饱和黄土隧道单洞与双洞地面沉降槽的宽度和最大沉降,以及右、左线隧道先后开挖单洞的沉降槽宽度比和最大沉降比。考虑双线隧道洞间距、左右洞先后开挖地层松动相互影响以及围岩饱和黄土固结变形的影响,提出了一种饱和黄土隧道双洞开挖施工引起地表沉降的预测模型,验证了该预测模型应用的可靠性。 展开更多
关键词 西安地铁 饱和黄土隧道 地面沉降槽 预测计算模型
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基于小波变换和拟动力法的边坡地震稳定性评价方法
13
作者 钱法桥 邓亚虹 +3 位作者 慕焕东 杨楠 刘凡 王梦晨 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期88-96,109,共10页
结合简化Bishop法,推导了地震作用下边坡的稳定性计算公式,包括拟静力法(pseudo-static method,简称PSM)、经典拟动力法(pseudo-dynamic method,简称PDM)和修正拟动力法(modified pseudo-dynamic method,简称MPDM)。其中,修正拟动力法... 结合简化Bishop法,推导了地震作用下边坡的稳定性计算公式,包括拟静力法(pseudo-static method,简称PSM)、经典拟动力法(pseudo-dynamic method,简称PDM)和修正拟动力法(modified pseudo-dynamic method,简称MPDM)。其中,修正拟动力法将土体视为Kelvin-Voigt材料,考虑了土体的黏弹特性和放大特性。在此基础上,对修正拟动力法进行了推广,使剪应力在坡顶、坡面处均为0,符合边坡应力特征。然后,基于Morlet小波分析,以El centro波为研究对象获得了地震波的频谱分布特征。通过提取峰值加速度PGA时刻的卓越频率,提出了一种考虑地震动时频特征的边坡地震稳定性评价方法。最后,将各方法与实例进行了验证。结果表明:拟动力法所需参数较少且意义明确,能够快速、准确地评价边坡地震稳定性,与时程分析方法结果接近。该研究成果可为边坡地震危险性评价、地震滑坡灾害范围分析预测、抗震应急抢险提供理论依据。 展开更多
关键词 拟动力 修正拟动力 小波变化 地震 滑坡 稳定性
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基于图像测量的岩土破损信息的判读 被引量:2
14
作者 尹小涛 王水林 +2 位作者 党发宁 丁卫华 陈厚群 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期225-230,共6页
以CT图像资料为例,利用物理特征值分析和裸眼观察法分别对岩土材料损伤出现的时间进行了估计,证明单纯观察判断的局限性,随后利用等值线法确定了损伤出现的位置和扩展的方向,接着通过对试样区CT数的最大、最小值随加载变化曲线进行考察... 以CT图像资料为例,利用物理特征值分析和裸眼观察法分别对岩土材料损伤出现的时间进行了估计,证明单纯观察判断的局限性,随后利用等值线法确定了损伤出现的位置和扩展的方向,接着通过对试样区CT数的最大、最小值随加载变化曲线进行考察,确定了无损区、损伤区和破裂区的分区界限值,在该阈值下对各区进行了图像的二值化,最后对二值图进行了形态、几何和物理特征值的定量化描述。 展开更多
关键词 岩土材料 图像 CT 损伤 破裂 二值图 定量化
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毛乌素沙漠南缘风积砂土的湿陷特性
15
作者 刘岩 邓亚虹 +4 位作者 黎志旭 慕焕东 侯大勇 王治军 刘琳 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第3期141-147,共7页
毛乌素沙漠地区部分风积砂土在遇水后其强度会迅速降低,发生较大的沉降变形,即具有一定的湿陷性,影响工程建筑的安全稳定,研究该地区风积砂土的湿陷特性具有重要的工程实际意义。以毛乌素沙漠南缘风积砂土为研究对象,开展了风积砂土原... 毛乌素沙漠地区部分风积砂土在遇水后其强度会迅速降低,发生较大的沉降变形,即具有一定的湿陷性,影响工程建筑的安全稳定,研究该地区风积砂土的湿陷特性具有重要的工程实际意义。以毛乌素沙漠南缘风积砂土为研究对象,开展了风积砂土原状样和重塑样的室内湿陷特性试验,通过单因素分析法研究了风积砂土湿陷特性的影响因素和影响规律。结果表明:①毛乌素沙漠南缘风积砂具有一定的湿陷性,湿陷程度为轻微湿陷;②毛乌素沙漠南缘风积砂土的湿陷性随干密度的增大迅速减小,随含水率的增大而减小,随黏粒含量的增多而增大,随试验垂直压力的增大呈先增大后减小的趋势;③毛乌素沙漠南缘风积砂土是否具有湿陷性的界限指标为干密度取1.5 g/cm^(3)、含水率取8%和相对密度取40.5%。 展开更多
关键词 毛乌素沙漠 风积砂土 湿陷特性 影响因素 界限指标
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热黏弹性介质中波的传播特性研究
16
作者 马强 杨奕琪 +1 位作者 周凤玺 邵帅 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期303-314,共12页
基于弹性介质的波动理论,考虑了土体的黏性和热效应的影响,利用Kelvin-Voigt黏弹性模型、黏弹性介质的运动方程以及广义热弹性理论,建立了热黏弹性介质的波动方程。通过引入固相介质的位移势函数,进一步推导得到了热黏弹性介质中体波的... 基于弹性介质的波动理论,考虑了土体的黏性和热效应的影响,利用Kelvin-Voigt黏弹性模型、黏弹性介质的运动方程以及广义热弹性理论,建立了热黏弹性介质的波动方程。通过引入固相介质的位移势函数,进一步推导得到了热黏弹性介质中体波的弥散特征方程。采用数值计算分析了热膨胀系数、介质温度和松弛时间等热物性参数对热弹性波的波速和衰减系数的影响规律。研究结果表明:弹性理论、热弹性理论和热黏弹性理论3种理论模型下所得到的热弹性体波的波速和衰减系数有着明显差异;松弛时间每增加0.5×10^(-3)s,P波的波速和衰减系数最大增加了5.18%和34.67%,S波的波速和衰减系数最大增加了9.27%和34.60%,而T波的波速和衰减系数最大减小了2.18%和2.24%;随着频率的增大,各类热弹性波的波速和衰减系数均逐渐增大;介质温度的增大会造成P波和T波的波速增大以及P波衰减系数的增大,温度每增加20 K,P波的波速和衰减系数分别增加约3%和2%,但对S波的传播特性以及T波的衰减系数不产生影响;热膨胀系数的增大将引起P波的波速增大和T波的波速减小,同时也会对P波和T波的衰减系数产生显著影响。此外,热通量和温度梯度相位延迟时间仅对T波的波速和衰减系数有较大影响。 展开更多
关键词 黏弹性介质 热效应 体波 波速 衰减系数
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热效应作用下P波入射非饱和土自由场地地震响应研究
17
作者 马强 杨奕琪 +1 位作者 周凤玺 邵生俊 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期569-579,共11页
基于单相热弹性介质和非饱和多孔热弹性介质中波的传播理论,建立了平面P波入射下非饱和土自由场地模型,采用亥姆霍兹矢量分解原理,对热效应作用下非饱和土自由场地中的波场进行分析,获得了热效应作用下平面P波入射非饱和土自由场地地震... 基于单相热弹性介质和非饱和多孔热弹性介质中波的传播理论,建立了平面P波入射下非饱和土自由场地模型,采用亥姆霍兹矢量分解原理,对热效应作用下非饱和土自由场地中的波场进行分析,获得了热效应作用下平面P波入射非饱和土自由场地地震响应的解析解答。通过数值计算,分析了热传导系数、介质温度、热膨胀系数等热物性参数对非饱和土自由场地地震响应所产生的影响规律。研究结果表明:考虑热效应和不考虑热效应两种理论模型下所得到的地表位移放大系数有着明显差异;水平位移放大系数随着热传导系数的增大而逐渐增大,但竖向位移放大系数几乎不发生变化;随着热膨胀系数的增大,水平位移放大系数逐渐增大,竖向位移放大系数逐渐减小;随着介质温度的增大,水平位移放大系数逐渐减小,竖向位移放大系数逐渐增大;此外,随着饱和度的增大,水平位移放大系数逐渐减小,竖向位移放大系数逐渐增大,说明土体中气相的存在对地表位移放大系数有着显著的影响。 展开更多
关键词 非饱和多孔热弹性介质 自由场地 地震响应 热物性参数 平面P波
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液氮循环冷冲击作用下高温花岗岩I型断裂特性研究
18
作者 薛熠 杨博鹍 +3 位作者 刘勇 孙强 张云 曹正正 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期422-436,共15页
液氮循环压裂技术是一种环境友好且高效的新型无水压裂方法,通过多次液氮冷却作用在干热岩中产生显著的热应力,从而有效地对干热岩储层进行致裂和增渗。为了揭示液氮循环冷冲击作用对干热岩断裂特性及损伤特征的影响机制,对花岗岩试样... 液氮循环压裂技术是一种环境友好且高效的新型无水压裂方法,通过多次液氮冷却作用在干热岩中产生显著的热应力,从而有效地对干热岩储层进行致裂和增渗。为了揭示液氮循环冷冲击作用对干热岩断裂特性及损伤特征的影响机制,对花岗岩试样进行不同循环次数的高温加热-液氮冷却处理,通过三点弯曲试验对处理后的花岗岩试样物理力学特性(包括断裂韧度和破裂特征)进行了分析。基于三维激光扫描技术和分形理论对三点弯曲试验后花岗岩断口表面形貌特征及断面粗糙度进行了定量评价。采用数值方法,利用随机四参数生成法重构非均质花岗岩基质,建立了热-力耦合的混合相场模型,对不同液氮循环次数下高温花岗岩的微裂隙演化及宏观断裂过程进行模拟,分析了液氮循环冷冲击作用对高温花岗岩宏观断裂特性的影响。试验和数值结果表明:高温加热-液氮冷却循环作用会加剧花岗岩的损伤程度,导致断裂韧度等力学参数显著下降。断面分形维数以及形态特征参数与循环次数呈显著正相关,在高循环次数下断面展现出复杂曲折的宏观主裂纹扩展路径。热-力耦合混合相场模型能够有效再现高温加热-液氮冷却循环作用下花岗岩的热-力开裂行为。花岗岩的热损伤主要集中在最大拉伸应变能区域。液氮循环作用下,高温花岗岩的微破裂主要由温度梯度和相邻矿物颗粒之间的热膨胀变形差异引起。液氮循环冷却诱导的微裂隙使得花岗岩I型断裂的扩展路径更加曲折和复杂。 展开更多
关键词 液氮 花岗岩 断裂韧度 断面粗糙度 相场法
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关于环境岩土工程研究方法的探讨 被引量:5
19
作者 井彦林 仵彦卿 崔中兴 《煤炭工程》 北大核心 2004年第2期51-54,共4页
提出用可持续发展、系统工程的观点和数据挖掘技术进行环境岩土工程问题分析 ,结合实例论述了数据挖掘技术在环境岩土工程中的应用 ;提出在问题分析时 ,将岩土体及其环境要素视为一个系统 ,环境岩土工程分析主要是探讨系统各部分的协调性。
关键词 环境岩土工程 系统工程 数据挖掘 协调性
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基于变截面孔隙模型描述岩土介质的渗透及持水特性 被引量:2
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作者 张昭 程靖轩 +3 位作者 刘奉银 齐吉琳 柴军瑞 李会勇 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期1807-1816,共10页
为研究孔隙变截面特征对岩土介质渗透及持水特性的影响,先构建了圆柱形孔喉–大孔隙联合体组成的变截面孔隙模型。其次,假定孔径分布服从分形分布,基于构建的变截面孔隙模型推得岩土介质的饱和渗透系数函数、相对渗透系数函数及滞回持... 为研究孔隙变截面特征对岩土介质渗透及持水特性的影响,先构建了圆柱形孔喉–大孔隙联合体组成的变截面孔隙模型。其次,假定孔径分布服从分形分布,基于构建的变截面孔隙模型推得岩土介质的饱和渗透系数函数、相对渗透系数函数及滞回持水曲线的理论表达式。最后,利用已有文献中4种砂岩、8种土的饱和–非饱和渗透试验以及3种土的减、增湿持水试验(含一种黏土的补充持水试验)结果分别验证了理论表达式在表征饱和渗透率与孔隙率关系、相对渗透系数与有效饱和度关系以及滞回持水特性时的有效性,通过计算饱和渗透率及相对渗透系数的预测值与其实测值之间的均方根偏差,发现理论表达式在描述4种砂岩和8种土的饱和–非饱和渗透特性时优于Kozeny-Carman公式和Assouline模型。 展开更多
关键词 岩土介质 渗透系数函数 持水曲线 变截面孔隙 有效饱和度
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