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软-硬互层岩体节理峰前循环剪切疲劳损伤机理研究 被引量:3
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作者 许彬 刘新荣 +4 位作者 周小涵 韩亚峰 刘俊 谢应坤 邓志云 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-100,共11页
三峡库区频发微小地震下岩体节理循环剪切疲劳损伤对边坡动力稳定性具有重要影响。通过室内峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值计算,研究了考虑一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度、法向应力及循环剪切次数影响的软-硬互层岩体节理... 三峡库区频发微小地震下岩体节理循环剪切疲劳损伤对边坡动力稳定性具有重要影响。通过室内峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值计算,研究了考虑一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度、法向应力及循环剪切次数影响的软-硬互层岩体节理宏细观疲劳损伤机理。研究表明:①岩体节理剪切应力-剪切位移曲线历经初始非线性压剪变形、近似线弹性压剪变形、循环剪切疲劳损伤变形、应力缓升压剪变形、应力陡升压剪变形及应力脆性跌落压剪变形六个演化阶段。②岩体节理峰值(残余)剪切强度和疲劳剪切(法向)位移在相同一阶起伏角、含水率、剪切速率、剪切幅度或法向应力下随循环剪切次增多而分别降低和增大;且其在相同循环剪切次数下随一阶起伏角或法向应力变大而分别增大和降低,而随含水率、剪切速率或剪切幅度变大则分别降低和增大。③宏细观结果总体上吻合较好,且岩体节理细观剪切疲劳损伤裂纹数量随剪切位移变化呈前期微增-陡增、中期缓增及后期陡增-缓增-陡增的发展特征,而其随循环剪切次数变化则呈前期陡增和后期缓增的发展特征。④岩体节理宏细观剪切疲劳损伤典型演化过程可概述为压密-起裂破坏、循环错动-贯通破坏及分离-啃断破坏3个渐进性发展阶段,且宏细观剪切疲劳损伤裂纹近似呈“倒U形”密集分布于岩体节理附近。 展开更多
关键词 软-硬互层岩体节理 峰前循环剪切试验 PFC2D细观数值计算 演化过程 疲劳损伤机理
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软弱层峰前循环剪切宏细观累积损伤机制研究 被引量:5
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作者 刘新荣 许彬 +3 位作者 周小涵 谢应坤 何春梅 黄俊辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1291-1303,共13页
通过峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值模拟,研究了考虑多种因素影响的软弱层宏细观累积损伤机制。研究表明:(1)软弱层循环剪切变形及强度演化曲线共经历初始压剪非线性变形(弹性区)、应力爬升累积损伤非线性变形(弹塑性区)及应力恒定塑... 通过峰前循环剪切试验和PFC2D细观数值模拟,研究了考虑多种因素影响的软弱层宏细观累积损伤机制。研究表明:(1)软弱层循环剪切变形及强度演化曲线共经历初始压剪非线性变形(弹性区)、应力爬升累积损伤非线性变形(弹塑性区)及应力恒定塑性变形(塑性区)3个发展阶段;(2)软弱层峰值(残余)强度和累积剪切(法向)变形在相同含水率、法向压力、剪切速率、剪切幅度或相对厚度下随循环剪切次数增加分别降低和增大,而其在相同循环剪切次数下随各因素影响值增大分别依次降低、增大、降低、降低、增大和增大、降低、增大、增大、降低;(3)软弱层细观累积损伤裂纹数量及能量演化曲线分别呈初期微―陡增、前期缓增、中期陡增、后期微增和前期陡增、中期缓增、后期微增的阶段性发展特征,且细观累积损伤裂纹呈近似"S型带状"分布于剪切面附近两侧;(4)软弱层宏细观累积损伤破坏模式可概括为压剪―起裂破坏(剪胀效应)、磨损―错动―啃断破坏(剪胀―疏松―剪缩效应)及贯通―滑移破坏(剪缩效应)3种基本类型。 展开更多
关键词 软弱层 峰前循环剪切 PFC2D 破坏模式 演化过程 累积损伤机制
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含消落带劣化岩体的危岩边坡动力累积损伤机制研究 被引量:5
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作者 刘新荣 郭雪岩 +4 位作者 许彬 周小涵 曾夕 谢应坤 王䶮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期637-648,共12页
对消落带劣化岩体及水库诱发地震共同影响下三峡库区某典型危岩边坡的稳定性进行了研究,设计并开展了几何相似比为1:100的振动台模型试验,探讨了含消落带劣化岩体的危岩边坡动力累积损伤—失稳破坏演化全过程及其动力响应规律。研究表明... 对消落带劣化岩体及水库诱发地震共同影响下三峡库区某典型危岩边坡的稳定性进行了研究,设计并开展了几何相似比为1:100的振动台模型试验,探讨了含消落带劣化岩体的危岩边坡动力累积损伤—失稳破坏演化全过程及其动力响应规律。研究表明:含消落带劣化岩体的危岩边坡动力累积损伤—失稳破坏全过程可归结为坡体内部损伤累积—裂隙发育—次级节理与深大裂隙贯通—失稳倾倒,同时伴随消落带岩体表层松动—掉落—破坏及内部出现渗流网—形成渗流通道—形成“凹腔”的复合破坏模式;随着地震动的持续,危岩体内部动力响应规律具有典型的“趋高”及“趋表”效应,危岩边坡表面累积位移不断增加,消落带处孔隙水压力整体增加,危岩边坡内部水平向及竖直向土压力在全阶段中整体均呈先增大后减小的规律;危岩边坡自振频率及阻尼比在全阶段整体呈减小和增加的趋势;在小震结束前阶段及强震阶段,危岩边坡损伤度曲线分别呈“S”型分布和指数型分布。 展开更多
关键词 危岩边坡 振动台模型试验 消落带劣化岩体 动力响应规律 累积损伤机制
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考虑单颗粒破碎模式的破碎特征与强度特性研究 被引量:3
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作者 唐怡 邱珍锋 邓文杰 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2022年第7期169-179,共11页
单颗粒破坏是影响颗粒材料力学性能和变形特性的重要因素,研究单颗粒的强度和破碎特性可为堤坝变形控制提供试验参数和理论基础,具有重要意义。为研究单颗粒破碎模式对灰岩料的破碎特征和强度特征的影响作用,对不同粒径的庙堂水库灰岩... 单颗粒破坏是影响颗粒材料力学性能和变形特性的重要因素,研究单颗粒的强度和破碎特性可为堤坝变形控制提供试验参数和理论基础,具有重要意义。为研究单颗粒破碎模式对灰岩料的破碎特征和强度特征的影响作用,对不同粒径的庙堂水库灰岩料开展单颗粒压缩试验,总结了4种颗粒破碎模式,并根据颗粒破碎模式将颗粒分类进行筛分统计,研究了颗粒破碎模式对灰岩料破碎特征的强度特征的影响作用。结果表明:除棱角破坏型破坏模式外,其余破坏模式下颗粒级配曲线拟合成果均符合分形分布,破碎后级配曲线拟合成果计算分形维数D较为准确,而棱角破坏型破坏模式的拟合成果值得商榷。不同破坏模式下的颗粒破碎强度均具有明显的尺寸效应,且破碎强度存在明显的差异。结果可为颗粒材料力学性能研究提供理论基础。 展开更多
关键词 灰岩颗粒 破碎模式 颗粒破碎强度 破碎特征
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考虑缩尺效应对堆石料颗粒破碎影响的压缩试验研究 被引量:1
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作者 卿云 马爱娟 +2 位作者 杨少博 邱珍锋 邓文杰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第12期126-132,共7页
大量的压缩试验结果表明,堆石料试样的压缩特性和颗粒破碎特性存在明显的缩尺效应,但系统研究缩尺方法、试样最大粒径、试样直径等对颗粒破碎特性的影响较少。采用侧限压缩试验开展灰岩堆石料的尺寸效应研究,分析了缩尺方法、试样直径... 大量的压缩试验结果表明,堆石料试样的压缩特性和颗粒破碎特性存在明显的缩尺效应,但系统研究缩尺方法、试样最大粒径、试样直径等对颗粒破碎特性的影响较少。采用侧限压缩试验开展灰岩堆石料的尺寸效应研究,分析了缩尺方法、试样直径和试样最大粒径对压缩特性和颗粒破碎特性的影响规律。结果表明:压缩系数随着试样中粗颗粒含量的上升呈先降低后增大的趋势,压缩系数与试样最大粒径呈正相关,与试样直径呈负相关;引入相对颗粒破碎率评价指标,建立了缩尺方法与相对颗粒破碎率之间的幂函数关系,相对颗粒破碎率随试样直径和试样最大粒径的发展规律可拟合为曲面方程。研究成果可为进一步构建考虑缩尺效应的弹塑性本构模型提供理论基础。 展开更多
关键词 堆石料 缩尺效应 颗粒破碎 试验研究
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D2000无人机在长江干流消落区调查中的应用
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作者 邓凯 吴德锋 +1 位作者 夏榕岭 梅洋 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期136-140,共5页
传统的消落带调查受限于长江两岸复杂的地形条件不能快速全面地获取岸坡变形破坏区的详细信息,而无人机遥感技术能为长江干流区域的消落带岸坡灾害防治提供有效的技术支持。本文以地灾智能化、高效率识别消落带岸坡变形破坏区为目标,借... 传统的消落带调查受限于长江两岸复杂的地形条件不能快速全面地获取岸坡变形破坏区的详细信息,而无人机遥感技术能为长江干流区域的消落带岸坡灾害防治提供有效的技术支持。本文以地灾智能化、高效率识别消落带岸坡变形破坏区为目标,借助无人机机动灵活、时效性强的优势快速获取重庆市丰都县长江干流区域倾斜影像数据,系统阐述了无人机消落带调查的数据获取、处理流程及应用。结果表明,无人机摄影测量技术为长江干流带状消落带区域调查提供了更为科学高效的现场影像采集和遥感成果应用方案,不仅降低调查人员的劳动强度和作业风险,大大提高消落带区域调查的工作效率,为长江两岸岸坡变形破坏区的识别和治理提供了重要的数据支撑,科学有效地保障了施工治理人员的安全。 展开更多
关键词 消落带 飞马无人机系统 破坏区识别 三维实景 倾斜摄影
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酸蚀作用下灰岩抗拉特性及化学损伤机制研究
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作者 骆祚森 赵凌云 +2 位作者 曹旭 张雄 邓华锋 《工程地质学报》 2025年第4期1343-1353,共11页
为探究酸性环境对灰岩抗拉特性的影响及化学损伤机制,开展了灰岩在pH=2,6,7溶液中的浸泡试验。采用高精度pH计滴定法,测试浸泡过程中溶液pH值和Ca2+浓度变化规律;通过巴西劈裂试验,分析不同浸泡阶段灰岩抗拉强度的变化规律;基于核磁共... 为探究酸性环境对灰岩抗拉特性的影响及化学损伤机制,开展了灰岩在pH=2,6,7溶液中的浸泡试验。采用高精度pH计滴定法,测试浸泡过程中溶液pH值和Ca2+浓度变化规律;通过巴西劈裂试验,分析不同浸泡阶段灰岩抗拉强度的变化规律;基于核磁共振和电镜扫描技术,获取不同浸泡阶段试样细观孔隙特征和微观结构特征的变化规律。结果表明:(1)灰岩在酸岩反应阶段(0~15 d)溶解较剧烈,抗拉强度劣化较快;水解反应阶段(15~60 d)溶解较慢,抗拉强度劣化较缓。(2)酸蚀作用对灰岩宏-细-微观层面均造成了不同的影响,表现为宏观抗拉强度的降低、细观孔隙度增大和微观结构溶蚀现象加剧。(3)抗拉强度、孔隙度和分形维数与损伤变量均具有良好的线性关系,且化学损伤对抗拉强度、孔隙度和分形维数的劣化程度规律不同。(4)酸蚀作用下灰岩破坏形式较为统一,主要平行于加载方向沿试样中部拉裂破坏,但试样的裂纹起点和裂纹形态随化学损伤程度的增加有所不同。研究成果可为相关岩体工程的稳定性评价和灾害预测提供理论依据。 展开更多
关键词 岩石力学 灰岩 抗拉强度 细微观结构 化学损伤
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