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混凝土与混凝土结构尺寸效应述评(Ⅰ):材料层次 被引量：53
1
作者 杜修力 金浏 李冬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期28-45,共18页
尺寸效应,是指随着结构尺寸的增大,以强度为代表的力学性能指标不再为常数。目前,混凝土结构尺寸效应问题主要归结于两个层面:混凝土材料层次尺寸效应及钢筋混凝土构件层次尺寸效应。主要从材料层次出发,对目前使用较为广泛的几类混凝... 尺寸效应,是指随着结构尺寸的增大,以强度为代表的力学性能指标不再为常数。目前,混凝土结构尺寸效应问题主要归结于两个层面:混凝土材料层次尺寸效应及钢筋混凝土构件层次尺寸效应。主要从材料层次出发,对目前使用较为广泛的几类混凝土尺寸效应理论进行评述,进而阐述了国内外研究者在混凝土材料尺寸效应方面的试验及模拟工作,最后对其目前存在的一些问题及未来发展的一些方向作探讨。总的来说,在断裂力学尺寸效应理论框架的基础上,结合材料强度随机性以及裂缝分形特性等因素,建立适用于全尺寸的混凝土全局尺寸效应律是后续研究的重点,进而,结合开展更大尺寸范围混凝土材料尺寸效应试验及数值研究成果,对混凝土尺寸效应新理论进行验证与扩展。 展开更多
关键词 混凝土 强度 断裂 尺寸效应 细观结构 数值模拟
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玄武岩纤维混凝土抗压强度分析与微观表征 被引量：46
2
作者 高真 曹鹏 +1 位作者 孙新建 赵亚伟 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期111-120,共10页
采用现场试验、电镜扫描(SEM)及数值模拟相结合的方法来研究玄武岩纤维对混凝土抗压强度的影响机制。通过混凝土抗压试验探究不同龄期下纤维掺量和纤维长度对混凝土抗压强度的影响,及采用电镜扫描对玄武岩纤维混凝土(BFRC)的微观结构进... 采用现场试验、电镜扫描(SEM)及数值模拟相结合的方法来研究玄武岩纤维对混凝土抗压强度的影响机制。通过混凝土抗压试验探究不同龄期下纤维掺量和纤维长度对混凝土抗压强度的影响,及采用电镜扫描对玄武岩纤维混凝土(BFRC)的微观结构进行机理分析。在细观尺度上采用Mori-Tanaka均化算法和连续介质渐进损伤理论建立混凝土损伤力学模型,研究不同纤维掺量和纤维长度的耦合作用对混凝土抗压强度的影响,并将试验和数值模拟结果进行对比与分析,验证其模型的可行性。结果表明:玄武岩纤维的掺入能够改善混凝土的抗压性能,纤维长度为6 mm的效果较佳;通过电镜扫描发现,纤维的"抱团"现象和纤维–界面之间的薄弱层不利于混凝土抗压强度的提升,但纤维的阻裂效应使得混凝土整体结构的抗压强度有所增加;试验与数值模拟结果具有良好的一致性。 展开更多
关键词 玄武岩纤维 混凝土 抗压强度 电镜扫描 数值模拟
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结构钢开裂准则及断裂试验分析 被引量：34
3
作者 王万祯 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期27-31,共5页
为探寻结构钢开裂机理及抗断设防,给出了结构钢在应力三轴空间的广义屈服轨迹方程。结合古典强度理论和现代损伤力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,基于三向等拉伸应力状态下结构钢屈服和宏观脆断重合性假设,导出了结构钢在应力三轴... 为探寻结构钢开裂机理及抗断设防,给出了结构钢在应力三轴空间的广义屈服轨迹方程。结合古典强度理论和现代损伤力学对金属屈服和断裂解释的力学原理,基于三向等拉伸应力状态下结构钢屈服和宏观脆断重合性假设,导出了结构钢在应力三轴空间的开裂准则。在结构钢开孔板的单向等速拉伸断裂试验中,较为精确地测量了初始开裂时的加载位移及全程载荷-位移曲线。试验结果显示,初始裂纹位于孔边且扩展迅速。通过对结构钢开孔板断裂试验的数值模拟分析,对比验证了该开裂准则的普适性及精度。最后,给出了结构钢广义屈服和开裂模型的物理解释及抗断设防。 展开更多
关键词 金属材料 结构钢 强度理论 试验 数值模拟 广义屈服 开裂准则
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加载速率影响的含裂隙类岩石材料破断试验与数值模拟 被引量：32
4
作者 罗可 招国栋 +2 位作者 曾佳君 张栩栩 蒲成志 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1833-1842,共10页
为了探索加载速率对裂隙岩体强度规律及变形特征的影响,分析加载速率与裂隙倾角复合因素影响下裂隙岩体破断响应规律,室内制备含不同倾角裂隙类岩石试件,基于RMT–150B对其进行不同加载速率下的单轴压缩试验,结果表明:在静态加载条件下... 为了探索加载速率对裂隙岩体强度规律及变形特征的影响,分析加载速率与裂隙倾角复合因素影响下裂隙岩体破断响应规律,室内制备含不同倾角裂隙类岩石试件,基于RMT–150B对其进行不同加载速率下的单轴压缩试验,结果表明:在静态加载条件下,裂隙体峰值强度对应应变值与加载速率呈负相关性;相同裂隙倾角下,裂隙体峰值强度呈现出随加载速率的增加而非线性增大的规律;相同加载速率下,裂隙体峰值强度受控于裂隙倾角,在裂隙倾角为15°时出现最小值;裂隙体弹性模量同时受裂隙倾角和加载速率的影响,并随裂隙倾角的增大而近似线性增大,随加载速率的增加而非线性增大,并趋近于一个常数。为弥补室内试验测试技术在反映裂隙体微观形态上的不足,运用PFC2D数值计算平台,基于平直节理接触单元构建裂隙体数值分析模型,设定与室内试验测试环境相同的边界条件,对比完整试件变形破坏特征数据,标定数值模型细观力学参数;数值模拟试验发现:裂隙体峰值强度与裂隙倾角及加载速率之间的关系与室内试验测试结果相吻合;同时获得数值模拟试验过程中的裂隙尖端应力响应规律,发现15°时裂隙尖端应力集中现象最显著。 展开更多
关键词 岩石力学 加载速率 类岩石试件 裂隙体 强度规律 变形特征 数值模拟
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颗粒增强复合材料基体破坏过程的数值模拟分析 被引量：15
5
作者 唐春安 傅宇方 林鹏 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期110-117,共8页
运用一个材料破坏过程分析ＭＦＰＡ２Ｄ系统，研究了高强度圆形颗粒增强复合材料在拉伸载荷作用下经变形、损伤直至失稳破坏的全过程。分别研究了含刚性颗粒和柔性颗粒基体的不同破坏机制。数值模拟再现了颗粒增强复合材料在变形、破裂... 运用一个材料破坏过程分析ＭＦＰＡ２Ｄ系统，研究了高强度圆形颗粒增强复合材料在拉伸载荷作用下经变形、损伤直至失稳破坏的全过程。分别研究了含刚性颗粒和柔性颗粒基体的不同破坏机制。数值模拟再现了颗粒增强复合材料在变形、破裂过程中的裂纹萌生、扩展规律以及颗粒间的相互作用。 展开更多
关键词 复合材料 颗粒增强 增韧 破裂 数值模拟 基体
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土壤直剪试验的动力学仿真 被引量：30
6
作者 杨望 蔡敢为 杨坚 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期96-101,共6页
采用ANSYS/LS DYNA仿真软件,利用Lagrange和SPH相结合的方法及修正的Mohr Coulomb屈服准则,建立土壤直剪系统可视化仿真模型,进行4种土壤直剪动力学仿真试验,通过回归分析建立了土壤剪切强度与剪切速度的数学模型,研究了土壤剪切破坏过... 采用ANSYS/LS DYNA仿真软件,利用Lagrange和SPH相结合的方法及修正的Mohr Coulomb屈服准则,建立土壤直剪系统可视化仿真模型,进行4种土壤直剪动力学仿真试验,通过回归分析建立了土壤剪切强度与剪切速度的数学模型,研究了土壤剪切破坏过程及剪切速度对剪切强度的影响规律及机理。结果表明,土壤剪切速度大,剪切强度大,剪切模量小时,剪切强度与剪切速度呈三次方关系,剪切模量大时,剪切强度与剪切速度成对数关系;土壤剪切模量对剪切强度影响大,剪切模量大,剪切强度大。 展开更多
关键词 土壤 直剪 剪切强度 剪切速度 机理 动力学仿真
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非均匀外挤力作用下套管强度特征分析 被引量：24
7
作者 王桂华 盖永革 程远方 《石油钻探技术》 CAS 2003年第5期58-60,共3页
通过ANSYS有限元软件分析了套管在非均匀外挤力作用下的大变形特征,定义了套管在非均匀外挤力作用下破坏的临界条件,得到了此时的临界非均匀外挤力。为了表征套管在非均匀外挤力作用下的强度特征,定义了套管的等效破坏载荷,分析了等效... 通过ANSYS有限元软件分析了套管在非均匀外挤力作用下的大变形特征,定义了套管在非均匀外挤力作用下破坏的临界条件,得到了此时的临界非均匀外挤力。为了表征套管在非均匀外挤力作用下的强度特征,定义了套管的等效破坏载荷,分析了等效破坏载荷与壁厚、载荷不均匀度的关系,并给出了计算实例。 展开更多
关键词 套管强度 数值模拟 有限元 非均匀外挤力 套管柱 设计 油田
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软弱破碎巷道围岩深浅承载结构力学分析及数值模拟 被引量：28
8
作者 赵光明 张小波 +1 位作者 王超 孟祥瑞 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1632-1642,共11页
巷道围岩-支护相互作用体系中围岩承载区是围岩应力的主要承载体,控制围岩承载区域的稳定对巷道围岩的稳定具有积极作用。针对软弱破碎巷道围岩工程地质特性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对巷道围岩承载结构进行研究。考虑巷道... 巷道围岩-支护相互作用体系中围岩承载区是围岩应力的主要承载体,控制围岩承载区域的稳定对巷道围岩的稳定具有积极作用。针对软弱破碎巷道围岩工程地质特性,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对巷道围岩承载结构进行研究。考虑巷道开挖后岩体强度、应力和变形特征,建立了软弱破碎围岩巷道的理论计算模型,得到了围岩的应力场、位移场和塑性破坏区范围的解析解;考虑岩石峰后强度软化、剪胀扩容效应、原岩应力和支护阻力等因素的影响,在空间上将巷道围岩承载结构划分为"浅支撑层"和"深支撑层",同时在深支撑层内,存在一个高应力区域,承担了围岩的大部分荷载,对深支撑层的承载能力与稳定起着关键作用,称其为"关键支撑层"。通过算例分析了围岩残余强度和支护作用对深浅支撑层结构演化特征和巷道变形的影响。采用FLAC3D程序对深浅支撑层结构演化特征及巷道变形进行了数值模拟。研究结果表明:围岩的残余强度越大,深浅支撑层结构在空间上表现的越明显;剪胀扩容效应发生在深支撑层中的软化区内,但其最终导致浅支撑层发生变形;随着原岩应力的增大,巷道围岩深浅支撑层的厚度均不同程度的扩大。 展开更多
关键词 软弱破碎围岩 强度软化 剪胀扩容 深浅承载结构 围岩控制 数值模拟
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F27A油井水泥防漏增韧剂的研究及应用 被引量：23
9
作者 姚晓 吴叶成 +2 位作者 樊松林 徐胜斌 高志南 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期66-69,共4页
针对国内油气田复杂地层固井时的水泥浆低返及射孔和后续增产措施造成的水泥环脆裂 (即二次窜流 )问题 ,研制开发了F2 7A型油井水泥防漏增韧剂 ,并对其防漏性能、水泥石的各种力学性能 (抗折强度、抗冲击功和弹性模量 )及水泥浆体系的... 针对国内油气田复杂地层固井时的水泥浆低返及射孔和后续增产措施造成的水泥环脆裂 (即二次窜流 )问题 ,研制开发了F2 7A型油井水泥防漏增韧剂 ,并对其防漏性能、水泥石的各种力学性能 (抗折强度、抗冲击功和弹性模量 )及水泥浆体系的工程性能进行了研究。此外 ,还进行了聚能射孔模拟试验、1口井注水泥塞堵漏试验和 5口易漏井的固井施工。室内研究和现场试验证明 :F2 7A油井水泥防漏增韧剂具有优异的防漏堵漏、增韧和抗冲击作用 ,其综合工程性能也满足易漏地层固井施工的技术要求。 展开更多
关键词 F27A 增韧剂 固井工程 井漏 水泥 防漏措施 射孔技术 水泥浆
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粗粒料强度及变形特性的细观模拟 被引量：26
10
作者 张超 展旭财 杨春和 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期2077-2083,共7页
粗粒料是一定级配的岩石颗粒集合体,具有独特的物理力学特性。以粗粒料室内三轴固结排水试验成果为基础,基于离散元颗粒流理论,从细观角度出发,以PFC3D为工具,通过自编程及二次开发,得到按级配生成的粗粒料三轴试验数值模型。引入clump... 粗粒料是一定级配的岩石颗粒集合体,具有独特的物理力学特性。以粗粒料室内三轴固结排水试验成果为基础,基于离散元颗粒流理论,从细观角度出发,以PFC3D为工具,通过自编程及二次开发,得到按级配生成的粗粒料三轴试验数值模型。引入clump颗粒考虑颗粒形状对粗粒料强度及变形的影响,分析剪胀、颗粒形状、颗粒重排的关系。结果表明:颗粒形状是影响粗粒料强度与变形的主要因素,在其他细观参数一定的情况下,改变颗粒形状,可以显著影响粗粒料的力学行为;BPM模型的应力-应变关系只在低围压下与试验值吻合,随着围压的增大,偏差越来越大;而引入clump颗粒的PFC3D数值模型能很好地模拟粗粒料室内三轴固结排水试验的应力-应变特性,但由于BPM及clump都是刚性颗粒,没有考虑颗粒变形及破碎,造成应变剪胀偏大。 展开更多
关键词 粗粒料 强度 变形特性 PFC3D 细观模拟
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加载方式及抗拉强度对巴西圆盘试验影响的连续-非连续方法数值模拟 被引量：25
11
作者 郭翔 王学滨 +2 位作者 白雪元 王春伟 齐大雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期214-220,共7页
研究了集中加载、加载板加载和平台加载3种不同加载方式对巴西圆盘的宏观力学行为、开裂过程以及材料的抗拉强度的影响。对于平台加载方式给出了不同平台加载角时抗拉强度的修正系数。在数值模拟中,采用了自主开发的连续-非连续方法,该... 研究了集中加载、加载板加载和平台加载3种不同加载方式对巴西圆盘的宏观力学行为、开裂过程以及材料的抗拉强度的影响。对于平台加载方式给出了不同平台加载角时抗拉强度的修正系数。在数值模拟中,采用了自主开发的连续-非连续方法,该方法将拉格朗日元、变形体离散元及虚拟裂纹模型耦合在一起,既可以很好地模拟弹性阶段的变形,又可以较好地模拟材料的真实开裂过程。研究发现,采用平台加载方式,有利于圆盘中心起裂,而采用集中加载和加载板加载方式,圆盘的加载部位容易发生剪破坏。在圆盘中心起裂时,集中加载方式的抗拉强度的数值解最接近于选取的抗拉强度,然后是加载板加载方式,最后是平台加载方式。无论对于哪种加载方式,在材料的抗拉强度较小时,圆盘易于中心起裂,否则圆盘的加载部位将发生剪破坏。圆盘中心起裂后,众多微裂纹汇聚成的裂纹带在垂直方向不断扩展,直至贯穿整个圆盘,同时伴有应力波产生并传播。 展开更多
关键词 巴西圆盘 开裂 抗拉强度 加载板:巴西平台圆盘 集中力 连续-非连续方法 数值模拟
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注水软化法控制厚硬关键层采场来压数值模拟 被引量：16
12
作者 陈荣华 钱鸣高 缪协兴 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第13期2266-2271,共6页
采场上覆岩层中的厚硬岩层,即厚硬关键层,其冒落会造成剧烈的矿山压力显现。在适宜条件下,用注水软化法对厚硬关键层在其冒落前进行处理,可有效控制采场矿山压力。采用RFPA2D软件,数值摸拟了某煤矿浅埋厚硬关键层在不同注水软化主要工... 采场上覆岩层中的厚硬岩层,即厚硬关键层,其冒落会造成剧烈的矿山压力显现。在适宜条件下,用注水软化法对厚硬关键层在其冒落前进行处理,可有效控制采场矿山压力。采用RFPA2D软件,数值摸拟了某煤矿浅埋厚硬关键层在不同注水软化主要工艺参数——软化系数、软化厚度情况下矿山压力的显现过程。数值摸拟过程中,根据不同的软化系数,对应的厚硬岩层被软化部分弹性模量和强度极限等力学参数取相应的值;进而研究了这2个工艺参数与软化效果之间的相互关系。结果表明:随软化系数的减小和软化厚度的增加,上覆岩层初始冒落步距及来压显著减小;若厚硬岩层岩样本身能被注水软化,而实际采场由于地质构造及开采工艺的制约未必适宜单独采用注水软化法,可选用其他弱化厚硬岩层的方法,或注水软化法与其他弱化方法共同使用,从而有效控制采场矿山压力。 展开更多
关键词 数值分析 矿山压力 厚硬岩层 注水软化法
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A95陶瓷材料的动态压缩测试研究 被引量：18
13
作者 李英雷 胡时胜 李英华 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期233-239,共7页
为了得到陶瓷材料有效的实验结果,必须采用多种改进措施(PulseShaper、高强度和高刚度垫块、直接测试试样应变以及使用较大长径比的试样)来满足SHPB装置所要求的基本假设条件。研究以A95陶瓷的测试为例,通过数值模拟分析证明:针对陶瓷... 为了得到陶瓷材料有效的实验结果,必须采用多种改进措施(PulseShaper、高强度和高刚度垫块、直接测试试样应变以及使用较大长径比的试样)来满足SHPB装置所要求的基本假设条件。研究以A95陶瓷的测试为例,通过数值模拟分析证明:针对陶瓷材料改进的SHPB装置,可以得到陶瓷材料的有效压缩应力 应变曲线和压缩破坏强度。但是在分析材料的压缩破坏强度时,必须排除劈开破坏的干扰。数值模拟研究发现,压缩测试中出现的劈开破坏是由卸载过程中出现的局部横向(沿直径)拉伸造成的拉伸破坏。在修正了弥散对压缩破坏强度的影响后,研究得到了A95陶瓷的压缩破坏强度为3.5GPa。A95陶瓷的高应变率压缩应力 应变曲线显示了良好的线弹性,并且曲线的斜率与杨氏模量相同。 展开更多
关键词 固体力学 压缩 SHPB 陶瓷 应力一应变曲线 破坏强度
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软弱泥岩遇水强度弱化特性宏细观模拟研究 被引量：23
14
作者 李桂臣 孙长伦 +3 位作者 何锦涛 孙元田 董玉玺 赵华山 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期935-942,共8页
基于离散元理论,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法进行泥岩软弱和遇水强度弱化特性研究,并提出了一种泥岩跨尺度研究方法.结果表明:泥岩单轴抗压强度和弹性模量随黏土矿物含量增加而减小,符合指数小于0的幂函数关系.随着黏土矿物含... 基于离散元理论,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法进行泥岩软弱和遇水强度弱化特性研究,并提出了一种泥岩跨尺度研究方法.结果表明:泥岩单轴抗压强度和弹性模量随黏土矿物含量增加而减小,符合指数小于0的幂函数关系.随着黏土矿物含量增加,泥岩遇水弱化指数增大,并逐渐趋于稳定.黏土矿物含量对泥岩力学性质影响的细观机理:黏土矿物含量越高,泥岩内强胶结数目越少,泥岩压缩破坏过程弱胶结破坏数目越多,泥岩的强度越小.模拟确定类泥岩临界黏土矿物含量为28.81%,黏土矿物含量达到临界值,随着黏土矿物含量增加,泥岩单轴抗压强度、遇水弱化指数不变. 展开更多
关键词 软弱泥岩 水 强度弱化 宏细观 模拟研究
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含孔复合材料层合板拉伸强度研究 被引量：21
15
作者 李明 马力 +1 位作者 吴林志 关正西 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期1-5,共5页
对含孔复合材料层合板的破坏模式和拉伸强度进行了研究,考查了孔的直径和形状对层合板强度的影响.通过实验研究,测量出含孔层合板的强度.利用有限元软件ABAQUS的子程序USDFLD建立了逐渐损伤失效模型,对层合板的强度进行了数值模拟.研究... 对含孔复合材料层合板的破坏模式和拉伸强度进行了研究,考查了孔的直径和形状对层合板强度的影响.通过实验研究,测量出含孔层合板的强度.利用有限元软件ABAQUS的子程序USDFLD建立了逐渐损伤失效模型,对层合板的强度进行了数值模拟.研究结果表明,数值模拟得到的强度值和实验测量的强度值吻合较好,文中建立的数值模型可以有效地预测含孔层合板的强度. 展开更多
关键词 复合材料 含孔层合板 拉伸强度 数值模拟 子程序
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基于ANSYS的双点腐蚀缺陷管道剩余强度评价 被引量：21
16
作者 洪来凤 孙铁 赵志海 《油气储运》 CAS 北大核心 2010年第12期916-917,924,共3页
为了定量评价管道腐蚀缺陷的严重程度,利用ANSYS有限元法对腐蚀管道的剩余强度进行研究,通过对管道腐蚀缺陷的模拟,分析腐蚀区的应力状态。基于含双椭圆凹坑缺陷的管道模型,探讨了腐蚀缺陷深度和缺陷间距对管道剩余强度的影响,定量确定... 为了定量评价管道腐蚀缺陷的严重程度,利用ANSYS有限元法对腐蚀管道的剩余强度进行研究,通过对管道腐蚀缺陷的模拟,分析腐蚀区的应力状态。基于含双椭圆凹坑缺陷的管道模型,探讨了腐蚀缺陷深度和缺陷间距对管道剩余强度的影响,定量确定了两者对管道局部应力的影响作用。结果表明:缺陷深度与局部应力成正比例关系,是影响管道局部应力的最主要因素,而缺陷间距对管道局部应力的影响较小。 展开更多
关键词 管道 剩余强度 腐蚀缺陷 应力分析 ANSYS 有限元 模拟
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基于室内试验的条带煤柱稳定性研究 被引量：18
17
作者 陈绍杰 郭惟嘉 +1 位作者 杨永杰 王亚博 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2678-2682,共5页
对建新矿13煤进行了室内力学性质研究,研究了煤岩的尺寸效应,得到了建新矿13煤煤岩体单轴抗压强度为6.928MPa;进行三轴压缩试验确定该层煤符合摩尔-库仑弹塑性力学模型。以试验研究结果为基础,结合建新矿的实际情况,在选定采出条带宽度... 对建新矿13煤进行了室内力学性质研究,研究了煤岩的尺寸效应,得到了建新矿13煤煤岩体单轴抗压强度为6.928MPa;进行三轴压缩试验确定该层煤符合摩尔-库仑弹塑性力学模型。以试验研究结果为基础,结合建新矿的实际情况,在选定采出条带宽度25m时,应用FLAC3D对条带开采进行煤柱应力和地表最大下沉分析,并研究煤柱稳定性。结果表明选择20m宽度的煤柱时,可以保持煤柱稳定性。基于室内煤岩试验研究的结果,采用数值模拟的方法,通过多方案条带开采研究煤柱安全性,在减小煤柱尺寸的同时,确保煤柱安全稳定,避免仅仅使用经验公式计算带来的盲目性。 展开更多
关键词 强度试验 煤柱体强度 数值模拟 煤柱稳定性
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考虑围岩强度劣化的隧道仰拱隆起变形分析 被引量：18
18
作者 高震 马伟斌 +1 位作者 吴旭(指导) 王素康 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期342-347,共6页
针对高速铁路隧道底部结构隆起变形问题,基于强度劣化理论,给出了泥质沉积岩地层条件下围岩强度降低引起的底部结构隆起变形机理模型。将强度劣化理论应用于数值模拟计算,结果表明隧底部结构隆起变形量随着围岩黏聚力的降低而增大;模拟... 针对高速铁路隧道底部结构隆起变形问题,基于强度劣化理论,给出了泥质沉积岩地层条件下围岩强度降低引起的底部结构隆起变形机理模型。将强度劣化理论应用于数值模拟计算,结果表明隧底部结构隆起变形量随着围岩黏聚力的降低而增大;模拟值与现场监测数据变形量中线最大值相差约16.1%,边线最大值相差约11.3%;底部结构隆起变形趋势大致相符。将现场实测值仰拱隆起变形量与模拟值进行比较,得出围岩黏聚力降低随时间变化呈非线性趋于稳定,验证了强度劣化模型的适用性;仰拱填充层塑性区范围随黏聚力降低由排水沟开始逐渐向下、向两边扩展,黏聚力降低40%时塑性区拉破坏区域与现场监测裂缝位置大致相同。研究结果可为以后此类围岩隧道结构断面设计应考虑的围岩强度劣化提供参考。 展开更多
关键词 隧底结构 隆起变形 强度劣化 数值模拟
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花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模拟与验证 被引量：18
19
作者 田佳 曹兵 +4 位作者 及金楠 李才华 郭婷 谢彦斌 袁博 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第16期152-158,共7页
为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂... 为深入了解花棒(Hedysarum scoparium)根系在增强土壤抗剪强度中的作用机理,同时减少试验成本和挖掘根系对环境的破坏,该文采用有限元数值模拟的方法研究了宁夏毛乌素沙地5 a生人工种植花棒根系的根截面积比(root area ratio,RAR)和垂直荷载对根-土复合体抗剪强度的影响,并对模拟结果进行了试验验证。研究表明:花棒根-土复合体的抗剪强度与垂直荷载的关系符合摩尔库伦(Mohr–Coulomb)屈服准则,花棒根系对土壤的抗剪强度有显著的提高作用。随RAR的增加,花棒根系表观黏聚力(root apparent cohesion,SR)呈线性增加(R2>0.9)。在相同的RAR下,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率随垂直荷载的增加逐渐降低,符合对数函数变化规律(R2>0.9);在相同的垂直荷载下,随RAR的降低,花棒根-土复合体抗剪强度相对于素土抗剪强度的增长率呈线性递减(R2>0.9);在较低垂直荷载的情况下,花棒根系提高土壤抗剪强度的作用更明显。研究发现与素土相比花棒根-土复合体的剪应力峰值出现较晚,当土壤出现明显塑性变形时,花棒根系的固土能力才能体现出来。数值模拟结果和室内试验结果显示:利用该文所建立的花棒根-土复合体直剪试验的有限元数值模型,模拟计算的根-土复合体抗剪强度与室内试验结果基本一致,相对误差绝对值的平均值1.87%,花棒根-土复合体的直剪试验可以通过该研究所建立的有限元数值模型来模拟。研究结果对于深入了解植物根系加固土壤的作用机理和推进根-土相互作用的数值模拟研究具有重要参考意义。 展开更多
关键词 有限元法 数值方法 抗剪强度 根-土复合体 直剪试验 数值模拟 花棒
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灌浆套筒连接中高强钢筋锚固长度研究 被引量：17
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作者 高向玲 李梓燊 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期60-64,共5页
以既有的灌浆套筒中钢筋与灌浆料的黏结试验数据为样本,以钢筋直径、锚固长度、套筒内径和套筒壁厚等主要影响参数为因变量,基于响应面法提出具有普适性的黏结强度计算表达式,并得出当采用高强钢筋时套筒接头所需的钢筋黏结长度.在此基... 以既有的灌浆套筒中钢筋与灌浆料的黏结试验数据为样本,以钢筋直径、锚固长度、套筒内径和套筒壁厚等主要影响参数为因变量,基于响应面法提出具有普适性的黏结强度计算表达式,并得出当采用高强钢筋时套筒接头所需的钢筋黏结长度.在此基础上,采用ABAQUS有限元软件对有环形凹槽的钢套筒的受力性能进行数值模拟分析.公式计算及数值模拟结果表明:对于HRB400及HRB500级钢筋,采用锚固长度为7d是可行的,但对于HRB600级钢筋则应采用的锚固长度为8d. 展开更多
关键词 高强钢筋 锚固长度 灌浆套筒 黏结强度 响应面法 数值模拟
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