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软弱地层注浆的细观力学模拟研究 被引量：22
1
作者 袁敬强 陈卫忠 +1 位作者 谭贤君 王辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期653-659,共7页
基于散体介质理论的颗粒流方法,运用PFC2D软件对软弱地层注浆过程进行了细观力学模拟,研究了注浆压力、注浆时间、渗透性质及颗粒黏结强度对浆液扩散半径和注浆类型的影响规律。采用PFC2D软件内嵌的FISH语言,定义了提取特定位置流体域... 基于散体介质理论的颗粒流方法,运用PFC2D软件对软弱地层注浆过程进行了细观力学模拟,研究了注浆压力、注浆时间、渗透性质及颗粒黏结强度对浆液扩散半径和注浆类型的影响规律。采用PFC2D软件内嵌的FISH语言,定义了提取特定位置流体域内压力值的函数,研究了浆液扩散的分布特征,考虑浆液黏度的时变性对浆液扩散范围的影响,定义有效注浆半径对其进行修正,得到的浆液扩散规律与球形扩散理论较为一致。结合工程实例进行了注浆细观力学数值模拟,并提出了科学的注浆方案,在现场应用后取得了较好的堵水加固效果。 展开更多
关键词 软弱地层 注浆 细观力学模拟 颗粒流程序 有效注浆半径
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沥青混合料裂缝扩展过程细观力学模拟(英文) 被引量：12
2
作者 李蕊 常明丰 +2 位作者 李彦伟 石鑫 杜群乐 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1-9,共9页
采用离散元方法构建了沥青混合料马歇尔数字试件,模拟了间接拉伸试验,研究了粘结强度比、颗粒摩擦因数和加载速率对微裂缝扩展过程的影响,分析了试件内部颗粒的细观响应。模拟结果表明:粘结强度比越大,沥青的粘结特性越明显,使得微裂缝... 采用离散元方法构建了沥青混合料马歇尔数字试件,模拟了间接拉伸试验,研究了粘结强度比、颗粒摩擦因数和加载速率对微裂缝扩展过程的影响,分析了试件内部颗粒的细观响应。模拟结果表明:粘结强度比越大,沥青的粘结特性越明显,使得微裂缝的类型由法向渐变为切向,当粘结强度比由0.500增大到4.000时,接触力减小了78.05%,位移减小了78.57%;摩擦因数的增大,提高了集料的粗糙度,当摩擦因数由0.3增大到0.7时,接触力增大了31.21%,位移减小了21.45%,但其对微裂缝的分布影响不大,主要为法向微裂缝;当加载速率由0.03mm.s-1增大到0.07mm.s-1时,接触力增大了3.50%,微裂缝的类型、数量与位移大小基本不变,相比沥青和集料,加载条件对微裂缝扩展的影响很小。 展开更多
关键词 路面材料 沥青混合料 离散元方法 裂缝扩展 细观力学模拟
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石膏岩干湿循环细观模拟及损伤本构模型 被引量：7
3
作者 安阳 晏鄂川 +1 位作者 李兴明 李亚 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期240-246,共7页
为研究干湿循环作用下石膏岩劣化效应,并对其劣化损伤进行数学描述,采用颗粒流软件进行了细观力学模拟,并基于Weibull分布建立了统计损伤本构模型。研究表明:随着干湿循环次数的增加,试件裂纹数量不断增加,拉裂纹增加数量尤为显著;进行... 为研究干湿循环作用下石膏岩劣化效应,并对其劣化损伤进行数学描述,采用颗粒流软件进行了细观力学模拟,并基于Weibull分布建立了统计损伤本构模型。研究表明:随着干湿循环次数的增加,试件裂纹数量不断增加,拉裂纹增加数量尤为显著;进行相同次数干湿循环时,随着围压不断增大,试件的拉裂纹数量逐渐减少,剪切裂纹数量不断增多。干湿循环作用对石膏岩细观强度参数影响效应大小不一,其强弱关系为:摩擦系数>抗拉强度>内摩擦角>节理模量>黏聚力。模型模拟值和试验值较为吻合,表明该模型能表征岩石破裂过程中的应力应变关系。 展开更多
关键词 石膏岩 干湿循环 细观力学模拟 WEIBULL分布 损伤本构模型
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加载频率对反滤料动变形特性影响的试验及细观数值模拟研究 被引量：4
4
作者 杨贵 刘汉龙 高德清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期419-423,共5页
在动三轴试验过程中,加载频率对动模量和阻尼比的影响目前还没有定论。基于室内动三轴试验结果,采用二维颗粒流程序PFC2D模拟了筑坝反滤料在不同加载频率(f=1.0、0.5、0.1、0.05 Hz)条件下的室内动三轴试验。数值模拟结果与试验结果基... 在动三轴试验过程中,加载频率对动模量和阻尼比的影响目前还没有定论。基于室内动三轴试验结果,采用二维颗粒流程序PFC2D模拟了筑坝反滤料在不同加载频率(f=1.0、0.5、0.1、0.05 Hz)条件下的室内动三轴试验。数值模拟结果与试验结果基本吻合,试验结果表明,(1)当f≥0.1 Hz时,频率对动模量和阻尼比的影响可以忽略;当f<0.1 Hz时,模量在小应变情况下会有所降低,但随着应变的增大会趋于一致。(2)阻尼比在f=0.05 Hz时波动比较大,但与其他频率条件下的阻尼比相比都在一个较小的区域内,可以认为频率对阻尼比基本没有影响。 展开更多
关键词 反滤料 振动频率 动模量和阻尼比 细观力学模拟
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堆积体直剪试验颗粒流细观数值模拟研究 被引量：4
5
作者 刘兴宁 石崇 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第36期108-115,共8页
作为一种非均匀、非均质、多相体系的松散岩土介质,堆积体力学性质的研究颇受国内外众多学者关注和重视。以室内重塑样直剪试验结果为依据,可确定基于现场试验颗粒粒度累积曲线和三维颗粒离散元方法建立的堆积体直剪试验模型土石颗粒细... 作为一种非均匀、非均质、多相体系的松散岩土介质,堆积体力学性质的研究颇受国内外众多学者关注和重视。以室内重塑样直剪试验结果为依据,可确定基于现场试验颗粒粒度累积曲线和三维颗粒离散元方法建立的堆积体直剪试验模型土石颗粒细观力学参数。在此基础上进行不同岩性、不同含石量的堆积体直剪试验模拟研究,结果表明:堆积体直剪试验剪切屈服面并非一个平面,而是存在一个带内变形以设计剪切平面为基准呈S形变化的剪切带,块石最大粒径越大剪切面影响范围越广,块石刚度越大剪切面则越粗糙;介质抗剪切强度特性在很大程度上受控于岩块的含量和岩性,块石和块石间的咬合力是造成介质内摩擦角较高的根源;在高围压下介质特性表现为应变硬化、低剪胀率,但不排除表现为剪缩的可能,而在低围压下则容易发生剪胀、软化现象,这与重塑样试验结果基本一致;颗粒摩擦系数与含石量呈二次抛物线递增关系,但剪切过程中应变能随摩擦能增加先升后降;黏聚力随基质颗粒刚度增加而提高,而随充填介质颗粒刚度增加而降低;数值试验与室内试验吻合程度较好表明,该方法可作为工程堆积体确定力学参数的有益补充。 展开更多
关键词 堆积体 直剪试验 颗粒流方法 细观力学模拟
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基于预插内聚力单元的混凝土模型生成方法与单轴拉伸细观模拟研究 被引量：2
6
作者 马峰 田羽 张小飞 《水力发电》 CAS 2021年第11期50-56,共7页
基于MATLAB软件对已有的随机骨料投放算法进行优化,编写了一套更为简便高效的骨料生成与投放程序,建立了含随机凸多边形骨料的混凝土细观模型,利用C++自编代码,完成零厚度内聚力单元的批量插入,用于模拟混凝土内部单元的损伤与开裂。根... 基于MATLAB软件对已有的随机骨料投放算法进行优化,编写了一套更为简便高效的骨料生成与投放程序,建立了含随机凸多边形骨料的混凝土细观模型,利用C++自编代码,完成零厚度内聚力单元的批量插入,用于模拟混凝土内部单元的损伤与开裂。根据新建的基于预插内聚力单元的混凝土细观模型,选取合理的本构关系,以物理试验结果中抗拉强度和抗拉弹性模量为指标,开展混凝土单轴拉伸细观力学模拟研究,计算结果表明新建的预插内聚力模型生成算法具有可行性和有效性。 展开更多
关键词 混凝土 凸多边形骨科 内聚力单元 单轴拉伸 细观力学模拟
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土体劈裂注浆的细观机理研究
7
作者 蔡宁生 《西部交通科技》 2015年第4期11-13 17,17,共4页
为了揭示劈裂注浆的作用机理,文章基于散体理论的颗粒流方法,采用PFC2D软件分析了不同注浆压力作用下注浆过程中劈裂缝的产生以及浆液的扩散规律。运用PFC2D内置的fish语言,建立注浆的复杂模型,通过伺服控制施加注浆压力从而模拟劈裂注... 为了揭示劈裂注浆的作用机理,文章基于散体理论的颗粒流方法,采用PFC2D软件分析了不同注浆压力作用下注浆过程中劈裂缝的产生以及浆液的扩散规律。运用PFC2D内置的fish语言,建立注浆的复杂模型,通过伺服控制施加注浆压力从而模拟劈裂注浆。模拟结果表明:随着注浆时间的增加,土体首先在竖直方向上出现劈裂缝,然后发生水平方向的二次劈裂;当注浆压力为0.2~0.5 MPa时,土体的劈裂主要发生在半径1.0m范围内;注浆压力>0.7MPa时,土体劈裂的范围达到半径1.5m。 展开更多
关键词 土体 劈裂注浆 PFC2D 颗粒流 细观力学模拟 机理 研究
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地下工程注浆技术研究新进展 被引量：3
8
作者 秦鹏飞 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期55-60,共6页
注浆是土木、水利和矿山等工程建设中重要的防渗和加固技术。文章基于国内外注浆技术研究文献,总结了水泥等颗粒性浆液的“渗滤效应”及“黏度时空变异性”等理论研究成果,论述了非水反应高聚物、CW环氧树脂和微生物菌液等注浆新材料的... 注浆是土木、水利和矿山等工程建设中重要的防渗和加固技术。文章基于国内外注浆技术研究文献,总结了水泥等颗粒性浆液的“渗滤效应”及“黏度时空变异性”等理论研究成果,论述了非水反应高聚物、CW环氧树脂和微生物菌液等注浆新材料的应用现状及发展前景,介绍了细观力学数值模拟研究的突破性进展,可为地下工程注浆技术发展提供借鉴和启发作用。 展开更多
关键词 注浆理论 注浆材料 渗滤效应 黏度时空变异性 非水反应高聚物 CW环氧树脂 微生物菌液 细观力学数值模拟
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