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题名基于能量跟踪法研究岩石破碎对滚石运动轨迹的影响
被引量：7
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作者
许婧璟
唐旭海
刘泉声
冯禹菲
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机构
武汉大学土木建筑工程学院
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出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第A01期541-548,共8页
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基金
国家重点研究计划项目（No.2017YFC1501300）~~
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文摘
首次采用能量跟踪法(energy tracking method, ETM)研究岩石破碎对边坡滚石运动轨迹的影响。能量跟踪法是在冲量法的基础上发展多点能量守恒算法,提高了计算精度。相比于传统罚函数法,冲量法的优点在于:无需试算确定罚参数取值,减少了模拟计算量;能量跟踪法是解析解和数值解耦合算法,极大提高了计算速度。与传统的序列冲量法和同步冲量法相比,由于能量跟踪法能够模拟碰撞过程中多接触点之间的能量传递,可有效地和准确地模拟数千个碰撞体之间的高频碰撞。运用Weibull分布的破裂模式识别仿真法模拟滚石在下落过程中的破裂过程,并用于预测滚石运动轨迹。结果表明,(1)ETM能够合理地模拟三维边坡滚石运动轨迹;(2)当考虑岩石破碎效应时滚石碎块运动轨迹较之未考虑破碎时发生明显改变,水平侧向位移显著增加,需扩大边坡设计防护范围。研究成果验证了ETM和破裂模式识别仿真法在模拟滚石运动过程中的有效性,为研究滚石灾害的影响范围提供了有效的模拟工具。
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关键词
能量跟踪法(EMT)
滚石
岩石破碎
模式识别仿真法
边坡防护
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Keywords
energy tracking method(EMT)
rockfall
rock fragmentation
pattern recognition simulation
slope protection
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名水软化作用下页岩微观结构和力学性质演化特性
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作者
罗攀登
赵兵
冯禹菲
张妹珠
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机构
中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院
武汉大学土木建筑工程学院
武汉大学科学技术发展研究院
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出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2024年第8期29-34,共6页
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基金
中国石化科技攻关项目(编号:P20064-3)。
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文摘
在雨水或者地下水的浸泡下,页岩力学性质会大幅度降低,容易导致泥石流、隧洞塌陷、滑坡等灾害。以页岩为研究对象,通过微观岩石力学试验研究了水软化作用下页岩的微观结构和力学特性演变规律。研究结果表明:在浸水10 d后,页岩表面粗糙度平均值和最大值分别增至259.1 nm和561.9 nm。页岩主要由石英、绿泥石、伊利石和钠长石组成,其中绿泥石为层状硅酸盐。在水软化作用下绿泥石发生崩解并且释放晶层间膨胀力,导致页岩样品粗糙度增加。随着浸水时间的增加,高、中、低3类强度矿物的弹性模量逐渐减小;低强度矿物的黏聚力呈现下降趋势,从16.7 MPa降低到6.0 MPa,而内摩擦角随浸泡时间轻微波动,其平均值为42.5°。
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关键词
页岩
水软化
微观岩石力学试验
纳米压痕试验
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Keywords
shale
water softening
microscale rock mechanics experiment(micro-rem)
nanoindentation test
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分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
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题名基于位移速率小波去噪的开挖事件判别方法
被引量：1
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作者
刘淞月
冯禹菲
张建海
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机构
四川大学水利水电学院水力学及山区河流开发与保护国家重点实验室
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出处
《工程技术研究》
2018年第5期128-129,共2页
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文摘
地下厂房多点位移计监测数据的大小和变化速率均有重要的工程意义。在特定时间段内,对速率波动所对应的洞室变形和稳定状态进行判别,是一个尚未很好解决的问题。为消除噪声信号的干扰,放大真实有效的信号,文章采用小波去噪和归一化处理的方法,结合开挖步序,研究开挖事件前后速率曲线的特点,并总结出开挖事件的判断标准。研究发现,对于地下厂房分级大台阶开挖事件,归一化处理后的事件指标一般均大于0.62。结合锦屏一级水电站地下厂房多点位移计监测数据进行研究和验证,结果表明上游边墙多点位移计对七个层级的大台阶开挖事件达到100%的识别率,下游边墙多点位移计达到85.7%的识别率,比未经处理前的识别率分别增加42.8%和57.1%。
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关键词
多点位移计
小波去噪
归一化处理
位移速率曲线
开挖事件判断
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分类号
TV698.11
[水利工程—水利水电工程]
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题名基于监测位移速率标准差判断围岩开挖和变形事件
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作者
冯禹菲
刘淞月
张建海
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机构
四川大学水利水电学院水力学及山区河流开发与保护国家重点实验室
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出处
《施工技术》
CAS
2018年第S1期555-558,共4页
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文摘
在岩石隧洞的施工过程中,多点位移计所监测的围岩位移曲线有着重要的工程意义。由围岩的时间-位移曲线变化规律可以对围岩变形状态和稳定性进行识别和分析。采用几何分析中的标准差标准化方法对锦屏一级水电站地下厂房的开挖数据进行归纳整理,总结出了三个标准差范围对应的三种常见围岩变形事件:(1)低标准差范围(σ<0.2)对应于岩石的蠕变或趋稳;(2)中标准差范围(0.2<σ<0.6)对应于地下厂房同高程水平向扩挖事件;(3)高标准差范围(σ>0.6)对应于厂房竖向大台阶开挖事件。对锦屏一级地下厂房15组具有代表性的多点位移计监测曲线进行了分析,结果表明,高标准差范围在上游边墙、下游边墙、上游吊车梁、下游吊车梁等施工位置对围岩的变形事件判断的成功率为92.3%;中标准差范围在上游边墙、下游边墙、上游吊车梁、下游吊车梁等施工位置对围岩的变形事件判断的成功率为91.7%;低标准差范围在岩石蠕变的初始阶段、稳定阶段和加速阶段初期适用成功率为94.5%。本文判断围岩变形事件的方法为实时施工的隧洞围岩的变形和稳定状态的判断提供了数学理论支撑,有推广应用的前景。
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关键词
地下厂房
多点位移计
标准差
位移速率
开挖事件
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Keywords
underground power house
multi-point displacement gauge
standard deviation
displacement velocity
excavation event
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分类号
TV554
[水利工程—水利水电工程]
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