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初始应力下巷道围岩瞬态P波扰动响应研究
1
作者
陶明
郭陈响
赵瑞
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期8-16,共9页
为了解决工程现场中动态扰动对巷道围岩稳定性造成影响的问题,揭示动力扰动对地下结构破坏的理论机理,基于波函数展开法,求解了无初始应力状态下圆形巷道周边的动态应力分布。并通过LS-DYNA有限元软件研究了弹性巷道围岩中初始应力对动...
为了解决工程现场中动态扰动对巷道围岩稳定性造成影响的问题,揭示动力扰动对地下结构破坏的理论机理,基于波函数展开法,求解了无初始应力状态下圆形巷道周边的动态应力分布。并通过LS-DYNA有限元软件研究了弹性巷道围岩中初始应力对动态应力集中的影响。在垂直方向应力为30 MPa和孔洞轴向方向应力为10 MPa条件下,分别取不同侧压系数,得到在无初始应力状态下和有初始应力状态下的圆形巷道周边的动态应力集中因子(DSCF)以及动态应力放大系数(DSAF)的分布。研究表明初始应力对圆形巷道动态响应的影响并不是简单的线性叠加,而是一个动态的应力平衡过程;初始应力状态下,DSCF的分布与无初始应力分布大致相同,在侧压系数为1时,孔边的最大DSCF较无初始应力状态下的增大了0.3左右;在初始应力状态下,孔边的应力变化会出现不规律的波动,在动载应力下降段,孔边将出现主应力的偏转和应力释放,导致急剧的应力变化;孔洞周边围岩的DSAF随侧压系数的增大而减小。
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关键词
初始
应力
数值模拟
动态
应力
集中
因子
动态
应力
放大系数
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职称材料
考虑地应力影响的深埋圆形管道在爆破P波作用下的动力响应
2
作者
丁三毛
《爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期177-183,198,共8页
爆破等动力扰动散射产生动应力集中是导致地下结构发生失稳破坏的重要因素。基于波函数展开法建立了平面P波入射下深埋管道的理论模型,引入傅里叶变换和Duhamel积分方法求解了深埋圆形输水管道周围的瞬态响应,分析了波长对瞬态响应的影...
爆破等动力扰动散射产生动应力集中是导致地下结构发生失稳破坏的重要因素。基于波函数展开法建立了平面P波入射下深埋管道的理论模型,引入傅里叶变换和Duhamel积分方法求解了深埋圆形输水管道周围的瞬态响应,分析了波长对瞬态响应的影响。考虑到地应力是深部结构失稳不可忽略的因素,而含初始应力的动力学方程无法有效解耦,因此借助LS-DYNA有限元软件建立数值模型,分析了初始应力作用下深埋管道的动力响应机制。研究结果表明:短波入射产生的压应力集中更大,长波入射导致的拉应力集中更大,沿入射方向极易出现拉应力集中。在初始应力的作用下,侧压系数越大,对动态应力集中响应的抑制作用愈发明显;另外,处于初始应力状态下的管道及周围岩体在受到动态冲击时,应力状态会发生较为剧烈的波动。这些研究现象揭示了地下管道的动态响应机制以及地应力环境产生的影响,对深部地下结构的抗震优化设计具有借鉴和指导意义。
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关键词
动力响应
动态
应力
集中
因子
(DSCF)
数值模拟
初始
应力
侧压系数
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职称材料
题名
初始应力下巷道围岩瞬态P波扰动响应研究
1
作者
陶明
郭陈响
赵瑞
机构
中南大学资源与安全工程学院
出处
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期8-16,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(11772357,12072376)。
文摘
为了解决工程现场中动态扰动对巷道围岩稳定性造成影响的问题,揭示动力扰动对地下结构破坏的理论机理,基于波函数展开法,求解了无初始应力状态下圆形巷道周边的动态应力分布。并通过LS-DYNA有限元软件研究了弹性巷道围岩中初始应力对动态应力集中的影响。在垂直方向应力为30 MPa和孔洞轴向方向应力为10 MPa条件下,分别取不同侧压系数,得到在无初始应力状态下和有初始应力状态下的圆形巷道周边的动态应力集中因子(DSCF)以及动态应力放大系数(DSAF)的分布。研究表明初始应力对圆形巷道动态响应的影响并不是简单的线性叠加,而是一个动态的应力平衡过程;初始应力状态下,DSCF的分布与无初始应力分布大致相同,在侧压系数为1时,孔边的最大DSCF较无初始应力状态下的增大了0.3左右;在初始应力状态下,孔边的应力变化会出现不规律的波动,在动载应力下降段,孔边将出现主应力的偏转和应力释放,导致急剧的应力变化;孔洞周边围岩的DSAF随侧压系数的增大而减小。
关键词
初始
应力
数值模拟
动态
应力
集中
因子
动态
应力
放大系数
Keywords
initial stress
numerical simulation
Dynamic Stress Concentration Factor(DSCF)
Dynamic Stress Amplification Factor(DSAF)
分类号
TD324 [矿业工程—矿井建设]
TD235
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职称材料
题名
考虑地应力影响的深埋圆形管道在爆破P波作用下的动力响应
2
作者
丁三毛
机构
中国铁建港航局集团有限公司
出处
《爆破》
CSCD
北大核心
2023年第3期177-183,198,共8页
文摘
爆破等动力扰动散射产生动应力集中是导致地下结构发生失稳破坏的重要因素。基于波函数展开法建立了平面P波入射下深埋管道的理论模型,引入傅里叶变换和Duhamel积分方法求解了深埋圆形输水管道周围的瞬态响应,分析了波长对瞬态响应的影响。考虑到地应力是深部结构失稳不可忽略的因素,而含初始应力的动力学方程无法有效解耦,因此借助LS-DYNA有限元软件建立数值模型,分析了初始应力作用下深埋管道的动力响应机制。研究结果表明:短波入射产生的压应力集中更大,长波入射导致的拉应力集中更大,沿入射方向极易出现拉应力集中。在初始应力的作用下,侧压系数越大,对动态应力集中响应的抑制作用愈发明显;另外,处于初始应力状态下的管道及周围岩体在受到动态冲击时,应力状态会发生较为剧烈的波动。这些研究现象揭示了地下管道的动态响应机制以及地应力环境产生的影响,对深部地下结构的抗震优化设计具有借鉴和指导意义。
关键词
动力响应
动态
应力
集中
因子
(DSCF)
数值模拟
初始
应力
侧压系数
Keywords
dynamic response
dynamic stress concentration factor(DSCF)
numerical simulation
initial stress
lateral pressure coefficient
分类号
TD235.3 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
初始应力下巷道围岩瞬态P波扰动响应研究
陶明
郭陈响
赵瑞
《工程爆破》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
2
考虑地应力影响的深埋圆形管道在爆破P波作用下的动力响应
丁三毛
《爆破》
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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