岩体分级BQ与RMR的关系及其力学参数估计 被引量：48

1

作者 许宏发 陈锋 +2 位作者 王斌 华中民 耿汉生 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期195-198,共4页

在国标《工程岩体分级标准》(GB50218—94)岩体质量分级的基础上,提出了岩体基本质量指标BQ的简化计算方法。根据规范中建议的岩体物理力学参数取值范围,编制了各参数与BQ关系曲线图,通过非线性拟合分析,建立了各物理力学参数与BQ之间... 在国标《工程岩体分级标准》(GB50218—94)岩体质量分级的基础上,提出了岩体基本质量指标BQ的简化计算方法。根据规范中建议的岩体物理力学参数取值范围,编制了各参数与BQ关系曲线图,通过非线性拟合分析,建立了各物理力学参数与BQ之间关系的经验公式。基于内摩擦角等效原则,通过比较已有的分别用RMR和BQ表达的岩体内摩擦角经验公式,推导出1个BQ和RMR之间的关系方程。同样基于变形模量等效原则,通过比较已有的分别用RMR和BQ表达的岩体变形模量经验公式,推导出4个BQ和RMR之间的关系方程。这5个关系方程与实测结果进行了比较分析,得到了上限线和下限线方程;由内摩擦角等效获得的关系方程趋势较好,取上限线和下限线的中间线对其进行修正,得到了本文建议的RMR和BQ之间的关系方程。 展开更多

关键词 岩体 质量分级 BQ RMR 关系方程 参数估计

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基于动态负荷的地埋管管群换热模型对比分析 被引量：24

2

作者 李永 茅靳丰 +2 位作者 耿世彬 张华 韩旭 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期890-897,共8页

对比分析了地埋管换热器的无限长线热源、有限长线热源和渗流有限长线热源模型,指出轴向传热和地下水渗流作用对地埋管换热具有不可忽略的影响;基于温度场叠加原理和动态负荷建立了地埋管管群换热模型,借助于典型年动态年负荷模型,分析... 对比分析了地埋管换热器的无限长线热源、有限长线热源和渗流有限长线热源模型,指出轴向传热和地下水渗流作用对地埋管换热具有不可忽略的影响;基于温度场叠加原理和动态负荷建立了地埋管管群换热模型,借助于典型年动态年负荷模型,分析了管群长期动态换热特性。结果表明,无渗流型管群中心温度升高过快,长期运行应考虑土壤换热能力的衰减;对于渗流型管群换热,应采取合理优化策略避免下游土壤温升过快,并且设计埋管时应采用其进入稳定期的换热能力,避免长期运行时换热能力不足。对3种日负荷动态运行模式下管群的典型点温度变化进行了对比分析,结果表明,运行模式调节可以减缓土壤温度的上升趋势,特别是可减少渗流型管群的下游热量堆积,有利于土壤换热能力的恢复。 展开更多

关键词 地埋管管群 动态负荷 土壤温度场 传热 模型

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破碎岩体注浆加固体强度估计 被引量：53

3

作者 许宏发 耿汉生 +2 位作者 李朝甫 陈伟 王晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2018-2022,共5页

在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间... 在注浆压力和时间满足规范要求时,注浆前岩体强度、注浆后加固体强度、浆液结石体强度是影响注浆加固效果的主要因素。在分析了已有纯水泥浆结石体强度试验的基础上,利用非线性拟合分析,提出了P.O.42.5水泥结石体28 d强度与水灰比之间关系的经验公式。对已有岩体注浆前后强度试验值进行了无量纲分析,建立了量纲为1的参量——强度增长率和原岩体与浆液结石强度比,进而通过非线性拟合分析,提出了破碎岩体注浆加固体强度增长率的经验公式。根据莫尔库仑强度理论,推导出岩体注浆前后剪切强度参数增长率的计算公式。在现场进行了破碎岩体注浆试验,结果表明,强度增长率试验值与经验公式计算值基本吻合,满足岩体工程注浆设计的需要。 展开更多

关键词 破碎岩体 注浆加固体 强度估计 水泥结石体

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基于BQ的破碎岩体注浆加固强度增长理论 被引量：20

4

作者 许宏发 耿汉生 +1 位作者 刘伟东 王晨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1147-1151,共5页

正确评估破碎岩体注浆加固后的强度对于岩石工程设计十分重要。基于莫尔库仑强度准则,建立了注浆前后破碎岩体强度增长理论,推导出单轴抗压强度增长率、单轴抗拉强度增长率、内摩擦系数增长率和内聚力增长率之间的关系方程。根据已有的... 正确评估破碎岩体注浆加固后的强度对于岩石工程设计十分重要。基于莫尔库仑强度准则,建立了注浆前后破碎岩体强度增长理论,推导出单轴抗压强度增长率、单轴抗拉强度增长率、内摩擦系数增长率和内聚力增长率之间的关系方程。根据已有的基于BQ的岩体内聚力和内摩擦角的经验公式,推导出注浆后破碎岩体内摩擦系数增长率和内聚力增长率随岩体质量指标增长量(?BQ)变化的表达式。再根据已有的注浆后破碎岩体单轴抗压强度增长率的经验公式和各强度增长率之间的关系方程,得到隐含?BQ的非线性方程,可通过数值解法求出了?BQ的值,进而很容易求得各强度增长率的值。分析表明,随着岩体质量指标由小到大变化,注浆后强度增长率开始较大,并很快减小,而后趋于平缓;一般情况下,内聚力增长率约为摩擦系数增长率的2~5倍,单轴抗压强度增长率约为单轴抗拉强度增长率的2~3倍。 展开更多

关键词 破碎岩体 注浆加固 强度估计 岩体质量 BQ

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Johnson-Cook本构模型参数敏感度分析 被引量：10

5

作者 肖云凯 方秦 +2 位作者 吴昊 龚自明 孔祥振 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第S1期21-28,共8页

Johnson-Cook(JC)本构模型在金属冲击爆炸数值模拟中应用广泛,为合理地确定JC本构模型参数,基于商业有限元软件LS-DYNA,分别建立了4340钢弹体贯穿6061-T651铝靶和T-200马钉钢侵彻7075-T651铝靶的有限元模型。在验证了模型参数正确性的... Johnson-Cook(JC)本构模型在金属冲击爆炸数值模拟中应用广泛,为合理地确定JC本构模型参数,基于商业有限元软件LS-DYNA,分别建立了4340钢弹体贯穿6061-T651铝靶和T-200马钉钢侵彻7075-T651铝靶的有限元模型。在验证了模型参数正确性的基础上,分别以贯穿后的无量纲相对残余速度和侵彻后的无量纲相对侵彻深度作为指标,采用单一变量法,对JC模型的主要参数进行了敏感度分析。分析结果表明,屈服强度A敏感度最高,其次是应变硬化系数B和热软化指数m,应变率硬化系数C和应变硬化指数n敏感度最低。研究结果为金属冲击爆炸数值模拟中JC本构模型参数的选取提供了参考。 展开更多

关键词 JC本构模型 侵彻深度 残余速度 敏感度分析

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基于广义有效应力原理的水土压力统一计算理论 被引量：9

6

作者 李大鹏 唐德高 +2 位作者 黄牧 闫凤国 薛宇龙 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期82-89,共8页

为弥补水土压力合算与分算之间的跳跃,需要建立水土压力统一计算理论。以理想饱和砂土模型为分析对象,在"非充分浮力"和"充分浮力"概念的基础上,从一个全新的角度阐述了有效应力原理公式的物理本质及推导过程;在此... 为弥补水土压力合算与分算之间的跳跃,需要建立水土压力统一计算理论。以理想饱和砂土模型为分析对象,在"非充分浮力"和"充分浮力"概念的基础上,从一个全新的角度阐述了有效应力原理公式的物理本质及推导过程;在此基础上,通过引入折减系数,将适用于饱和砂土的狭义有效应力原理扩展到适用于饱和岩石等孔隙发育不充分介质的广义有效应力原理;在广义有效应力的基础上,以水土分算为基础,推导出了水土压力合算与分算的统一计算公式;为解决统一计算公式中的抗剪强度指标选取问题,依据有效应力强度指标和总应力强度指标,推导了统一抗剪强度指标公式。水土压力统一计算公式理论依据充分、推导过程严谨,实现了水土压力计算结果从砂土到黏性土的过渡,具有很强的理论意义和工程应用价值,可为完善土力学基础理论体系提供参考借鉴。 展开更多

关键词 广义有效应力 水土压力 合算与分算 统一计算理论 统一抗剪强度指标

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三轴低频循环荷载下盐岩体积应变特性研究 被引量：11

7

作者 许宏发 王晨 +1 位作者 马林建 董璐 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期741-746,共6页

地下储气库围岩长期处于复杂疲劳应力状态下,盐岩三轴循环荷载下的变形规律对储气库稳定性分析有参考价值。对8个盐岩试块进行了不同围压、不同应力水平和不同频率条件下的循环荷载试验。对每一试块施加恒定围压和轴向低频循环荷载。对... 地下储气库围岩长期处于复杂疲劳应力状态下,盐岩三轴循环荷载下的变形规律对储气库稳定性分析有参考价值。对8个盐岩试块进行了不同围压、不同应力水平和不同频率条件下的循环荷载试验。对每一试块施加恒定围压和轴向低频循环荷载。对试验参数进行了无量纲处理,分析了应力比强度(广义剪应力强度与球应力的比值)、应力比振幅、上限应力水平、荷载频率、循环次数(N)等对体积应变(?v)的影响。利用函数?v=?lg N+?v0,对每一试块的体积应变–循环次数曲线进行了拟合分析,获得了参数?和?v0随应力比振幅、上限应力水平和频率变化的数学表达式。标准化回归系数分析表明,上限应力水平是影响盐岩体积变形的主要因素,其次是应力比振幅。在高上限应力水平三轴状态下,盐岩主要表现出体积扩大现象。 展开更多

关键词 三轴试验 低频循环 盐岩 体积变形 岩石扩容

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飞机撞击核安全壳不同位置破坏效应的数值模拟 被引量：6

8

作者 张涛 方秦 +2 位作者 吴昊 龚自明 孔祥振 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2015年第S1期107-116,共10页

自"9·11事件"以来,大型商用客机对核电站等重要国家设施的撞击引起了世界范围内的广泛关注。为了研究飞机不同的撞击位置对核电站安全壳破坏效应的影响,本文建立了精细化的空客A320大型客机以及核电站安全壳有限元模型,... 自"9·11事件"以来,大型商用客机对核电站等重要国家设施的撞击引起了世界范围内的广泛关注。为了研究飞机不同的撞击位置对核电站安全壳破坏效应的影响,本文建立了精细化的空客A320大型客机以及核电站安全壳有限元模型,采用LS-DYNA有限元分析软件进行了数值模拟。数值模拟得到的撞击力时程曲线形状与已有研究相似,但由于飞机型号、质量及撞击速度不同,撞击力持续时间和峰值荷载大小存在一定的差别。通过分析飞机在215 m/s垂直撞击时撞击中心内侧的位移,确定了安全壳在抵抗大型商用客机撞击时的最薄弱部位,并对撞击位移的分布规律进行了分析,为安全壳结构设计提供了参考。 展开更多

关键词 核安全壳 空客A320 飞机撞击 撞击位置

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长杆弹超高速侵彻半无限靶理论模型的对比分析与讨论 被引量：4

9

作者 孔祥振 方秦 +1 位作者 吴昊 龚自明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期37-43,58,共8页

分别基于六组典型长杆弹超高速侵彻金属靶体以及三组长杆弹侵蚀侵彻混凝土靶体的实验数据,对经典一维AT模型及其五个改进模型对弹体侵彻深度的预测能力进行了评估,并讨论了靶体等效强度(Rt)变化以及弹体的轴线速度变化。计算结果表明,... 分别基于六组典型长杆弹超高速侵彻金属靶体以及三组长杆弹侵蚀侵彻混凝土靶体的实验数据,对经典一维AT模型及其五个改进模型对弹体侵彻深度的预测能力进行了评估,并讨论了靶体等效强度(Rt)变化以及弹体的轴线速度变化。计算结果表明,对于长杆弹高速侵彻金属靶体的分析计算,应首选AW模型,其次为LW模型。而对于混凝土靶体,已有有限的实验数据表明,上述六个模型对于长杆弹侵蚀侵彻混凝土靶体侵彻深度预测均不适用,其主要原因在于Rt不能反映超高速侵彻下混凝土靶体的响应。最后基于分析结果,给出了长杆弹侵蚀侵彻混凝土靶体进一步的研究方向。 展开更多

关键词 高速侵彻 理论模型 侵彻深度 混凝土

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圆筒型永磁直线电机齿槽力解析 被引量：4

10

作者 黄克峰 李槐树 周羽 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期613-618,共6页

针对圆筒型永磁直线电机齿槽力解析计算不够准确的问题,提出了一种利用能量法解析研究齿槽力的方法。利用许—克变换计算出了该种结构的无槽和开槽后的基本气隙磁场强度,计算出气隙最小处的气隙磁场强度,最终得出整个电机的气隙磁场强... 针对圆筒型永磁直线电机齿槽力解析计算不够准确的问题,提出了一种利用能量法解析研究齿槽力的方法。利用许—克变换计算出了该种结构的无槽和开槽后的基本气隙磁场强度,计算出气隙最小处的气隙磁场强度,最终得出整个电机的气隙磁场强度。根据得到的气隙磁场强度公式得出电机能量,结合电机能量和齿槽力的关系推导出齿槽力解析公式,并使用有限元法仿真和样机实验结果验证所提方法的有效性和准确性。结果表明:解析法、有限元法计算和实验测量的齿槽力规律完全一致,峰值分别为22.2、20.8、0.9 N,三者结果吻合较好。该方法是一种快捷、有效、计算精度高的方法。 展开更多

关键词 圆筒型永磁直线电机 齿槽力 能量法 解析法 有限元法 气隙磁场强度

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利用地下空间助力发展绿色建筑与绿色城市 被引量：94

11

作者 钱七虎 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第11期1737-1747,共11页

当今世界,绿色发展已经成为一个重要趋势,绿色发展理念更是指导我国“十三五”规划的重要理念之一。建设城市地下空间是转变城市发展方式、治理“城市病”并建设绿色城市的主要着力点。首先,说明绿色建筑与绿色城市的概念,以及二者的关... 当今世界,绿色发展已经成为一个重要趋势,绿色发展理念更是指导我国“十三五”规划的重要理念之一。建设城市地下空间是转变城市发展方式、治理“城市病”并建设绿色城市的主要着力点。首先,说明绿色建筑与绿色城市的概念,以及二者的关系。重点从节约土地、利用地热能、节水、绿色城市基础设施(包括绿色客运城市交通和城际交通,未来城市货运交通,绿色城市污水、雨洪蓄排系统,绿色城市垃圾集运和处理系统,智慧地下综合管廊,城市智慧行车系统)等方面,并结合国内外典型案例分析说明利用地下空间发展绿色建筑和绿色城市的理念、方法、构想。最后,结合实例强调地下空间开发规划的重要性、规划科学的重要性、开发与规划中的问题及规划的具体要求。 展开更多

关键词 地下空间 绿色建筑 绿色城市 地热能 基础设施 地下物流

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刚性尖头弹扩孔贯穿金属靶板理论模型的讨论 被引量：2

12

作者 肖云凯 方秦 +1 位作者 吴昊 孔祥振 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期195-202,215,共9页

针对延性扩孔破坏模式,讨论了刚性尖头弹贯穿韧性金属靶板的已有六个理论模型（F-W、C-L、JZG、WHM、S-W和JBL）对于靶板厚度和弹头形状的适用范围,统一了各模型参数的选取准则,分别给出了JZG模型尖锥头形和尖卵头形弹体半锥角和无量纲... 针对延性扩孔破坏模式,讨论了刚性尖头弹贯穿韧性金属靶板的已有六个理论模型（F-W、C-L、JZG、WHM、S-W和JBL）对于靶板厚度和弹头形状的适用范围,统一了各模型参数的选取准则,分别给出了JZG模型尖锥头形和尖卵头形弹体半锥角和无量纲曲率半径（CRH）的适用范围。基于12组冲击速度为200~1 600 m/s,厚径比（靶体厚度与弹身直径之比H/d）为0.605~9.17的多种弹靶材料的穿甲实验,得出：对于尖锥头形弹体贯穿靶板后的残余速度,S-W和WHM、JZG、F-W模型分别对于较薄靶板、中等厚度靶板和较厚靶板的预测效果较好;而对于尖卵头形弹体,WHM和JBL模型预测效果较好。同时,各模型对于弹道极限预测效果的结论和残余速度一致。分析结论可为坦克、舰船等单、多层金属装甲防护结构设计与计算提供参考和依据。 展开更多

关键词 刚性弹 金属靶板 延性扩孔 贯穿 空腔膨胀

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椭圆形基坑支护土压力分布理论初探 被引量：3

13

作者 李大鹏 唐德高 +2 位作者 黄牧 钱岳红 杜维国 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期332-336,共5页

为使基坑设计更加科学合理,分析了椭圆形基坑支护的变形和土压力分布情况。结果表明:椭圆形支护上存在4个土压力转变点,在转变点处土压力会发生主、被动之间性质的转变;作用于支护上的土压力值是区别于经典理论的"类主动土压力&qu... 为使基坑设计更加科学合理,分析了椭圆形基坑支护的变形和土压力分布情况。结果表明:椭圆形支护上存在4个土压力转变点,在转变点处土压力会发生主、被动之间性质的转变;作用于支护上的土压力值是区别于经典理论的"类主动土压力"和"类被动土压力",它们之间存在一定的比例关系。根据椭圆形支护上土压力的分布模式,提出了3种确定椭圆形支护土压力的方法。 展开更多

关键词 椭圆形基坑 类主动土压力 类被动土压力 土压力分布模式

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考虑中间主应力Hoek-Brown强度准则及其适用性 被引量：4

14

作者 王国安 马林建 +2 位作者 刘新宇 易其康 高磊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2291-2297,2306,共8页

为考虑中间主应力对岩石极限破坏强度作用,在广义Hoek-Brown强度准则幂率项中添加定量表征中间主应力项,构建新的三维Hoek-Brown强度准则。该准则在主应力空间是通过3个角点外接Hoek-Brown准则包络面的曲六面体,在1 3 3 2(???)?(??n?)... 为考虑中间主应力对岩石极限破坏强度作用,在广义Hoek-Brown强度准则幂率项中添加定量表征中间主应力项,构建新的三维Hoek-Brown强度准则。该准则在主应力空间是通过3个角点外接Hoek-Brown准则包络面的曲六面体,在1 3 3 2(???)?(??n?)空间包络线是幂律型曲线。通过与Hoek-Brown准则、Drucker-Prager准则和Mogi准则分别对4组真三轴压缩强度试验数据的拟合对比分析,探讨其反映中间主应力效应的适用性。结果表明,修正的Hoek-Brown强度准则拟合试验数据效果总体最好,Mogi准则次之,Hoek-Brown准则和Drucker-Prager准则较差。从而修正的Hoek-Brown强度准则最适用于粗面岩、大理岩和花岗岩等硬脆性岩石的真三轴强度预测及中间主应力影响规律描述。 展开更多

关键词 HOEK-BROWN强度准则 中间主应力 拟合偏差

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商用客机撞击储油罐破坏效应的数值模拟 被引量：1

15

作者 张涛 方秦 +1 位作者 吴昊 龚自明 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第23期18-24,共7页

为揭示飞机撞击作用下储油罐的损伤破坏机理并为工程防护措施提供参考,建立了精细化的空客A320飞机和10 000 m3大型储油罐有限元模型,通过LS-DYNA有限元分析软件对不同位置的撞击全过程进行了数值模拟,分析了储油罐和飞机的动力响应和... 为揭示飞机撞击作用下储油罐的损伤破坏机理并为工程防护措施提供参考,建立了精细化的空客A320飞机和10 000 m3大型储油罐有限元模型,通过LS-DYNA有限元分析软件对不同位置的撞击全过程进行了数值模拟,分析了储油罐和飞机的动力响应和损伤破坏。结果表明:随着撞击高度的增加,储油罐的损伤破坏程度加重,罐体出现明显的"V"字形褶皱变形并被飞机地板穿透;不同位置处撞击力的时程变化趋势相似,但撞击力峰值有明显差别,其中2m高处的撞击力峰值(≈9.62×106N)≈11 m高处(≈7.13×106N)的1.35倍;不同位置处撞击位移差别较大,其中11 m高处的撞击位移峰值(≈8.35 m)≈2 m高处(≈0.73 m)的11倍;罐体变形在燃油重力作用下部分恢复,并且撞击位置越低恢复程度越大,其中2 m高处的恢复程度几乎达到70%。 展开更多

关键词 储油罐 飞机撞击 数值模拟 损伤破坏

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