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深部围岩变形与破坏模型及数值方法研究 被引量：8
1
作者 李文培 王明洋 +1 位作者 范鹏贤 邓宏见 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1250-1257,共8页
为很好地描述岩石的剪切变形局部化现象,给出一个非连续平面应变弹塑性模型。这个模型以经典滑移线理论为框架,采用光滑函数组合描述位移场在滑移线上的间断;其控制方程是在局部正交曲线坐标系下由物理定律推导得出。材料的变形被划分为... 为很好地描述岩石的剪切变形局部化现象,给出一个非连续平面应变弹塑性模型。这个模型以经典滑移线理论为框架,采用光滑函数组合描述位移场在滑移线上的间断;其控制方程是在局部正交曲线坐标系下由物理定律推导得出。材料的变形被划分为3个阶段:弹性、塑性及峰后局部剪切阶段。材料在滑移线上服从库仑强度准则。峰后在滑移线上出现断裂,材料初始黏聚力线性减小并最终消失。对模型进行有限元离散,并用Newmark法求解。采用Fortran语言编写代码并做一个简单算例。与传统连续介质模型比较,该模型中材料的应变、应力均不对称,材料的塑性行为、能量耗散与间断界面的变形运动密切相关。非连续模型能够深刻地描述深部围岩峰后剪切变形局部化现象。 展开更多
关键词 岩石力学 应变局部化 间断位移场 滑移线 非连续模型 峰后
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应用非连续模型研究断层对地壳应力的影响 被引量：6
2
作者 雷显权 陈运平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2379-2386,共8页
通过有限元数值模拟的方法,应用非连续的接触模型研究断层对地壳应力的影响。研究结果表明:非连续模型比连续模型能够更好地模拟断层,突出了断层对地壳应力的影响作用,避免了单纯使用软弱带模拟断层所导致的应力削弱现象;非连续模型通... 通过有限元数值模拟的方法,应用非连续的接触模型研究断层对地壳应力的影响。研究结果表明:非连续模型比连续模型能够更好地模拟断层,突出了断层对地壳应力的影响作用,避免了单纯使用软弱带模拟断层所导致的应力削弱现象;非连续模型通过接触单元可以描述连续模型所不能反映的断层带与围岩之间的不连续错动;断层端部和复合断层交叉处附近是应力集中区;断层带具有较高的剪切应力,但其自身及附近局部区域的最大主应力受到了一定的弱化;断层的弹性模量、断层与区域主应力的夹角以及交叉断层是地壳应力的重要影响因素,平行断层是弱影响因素,断层泊松比对地壳应力的影响不大。 展开更多
关键词 非连续模型 断层 地壳应力 数值模拟
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基于三维非连续接触模型的管片错台分布规律及影响因素研究 被引量：5
3
作者 张社荣 霍恒炎 +1 位作者 王枭华 王超 《铁道标准设计》 北大核心 2018年第8期94-99,共6页
针对盾构隧道施工阶段中管片环缝错台的问题,建立围岩-管片-螺栓三维非连续接触模型,基于管片与围岩、管片接头之间的非连续性,考虑围岩与衬砌的相互作用,模拟盾壳前移、浆液硬化、围岩补强等产生的动态效应,对管片错台分布规律和影响... 针对盾构隧道施工阶段中管片环缝错台的问题,建立围岩-管片-螺栓三维非连续接触模型,基于管片与围岩、管片接头之间的非连续性,考虑围岩与衬砌的相互作用,模拟盾壳前移、浆液硬化、围岩补强等产生的动态效应,对管片错台分布规律和影响因素进行深入研究。研究结果表明,管片环整体向扁圆化发展,拱腰外扩、拱底隆起,管片环缝错台也主要位于拱腰和拱底。管片环脱离盾壳时,衬砌整体变形与管片环缝错台最大,随着浆液硬化,衬砌整体变形速率变缓,管片环缝错台缩小,最终趋于稳定,说明浆液的硬化和围岩的补强对隧道整体变形和管片环缝错台起到一定控制作用,且封顶块点位对隧道整体变形的影响较小。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片错台 数值模拟 非连续模型 力学分析
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非连续模型下桩基对既有盾构隧道变形的影响
4
作者 董昊威 《现代城市轨道交通》 2023年第8期43-47,共5页
基于非线性接触理论,在管片间简化设置挤压与摩擦关系模拟管片接头结构,以贵州省某市实际工程为背景,建立非连续接触盾构隧道模型,分析桩基施工与承载阶段对既有盾构隧道变形的影响。研究结果表明:本工程中,桩基承载阶段对土体竖向的主... 基于非线性接触理论,在管片间简化设置挤压与摩擦关系模拟管片接头结构,以贵州省某市实际工程为背景,建立非连续接触盾构隧道模型,分析桩基施工与承载阶段对既有盾构隧道变形的影响。研究结果表明:本工程中,桩基承载阶段对土体竖向的主要影响范围约为桩径的15倍、桩长的1.7倍,对土体侧向的主要影响范围约为桩径的5.5倍、桩长的0.6倍。综合变形较大值主要集中在拱顶、拱腰以及拱底处,盾构隧道在非连续模型下受力变形时,管片间出现明显错台,这表明本模型能较好地模拟出既有盾构隧道在桩基施工承载时的受力变形。桩基施工阶段,竖向变形最大值出现在拱顶部位,约为0.21mm。桩基承载阶段,竖向变形最大值仍出现在拱顶部位,约为0.73mm,盾构隧道在竖向变形上主要受桩基承载阶段影响。桩基施工与承载阶段,横向变形最大值均出现在线内拱腰处,分别约为0.21mm与0.23mm,横向变形值增量不大,盾构隧道在横向变形上主要受桩基施工阶段影响。 展开更多
关键词 盾构隧道 非连续模型 桩基施工 桩基承载 受力变形
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低渗砂岩力学试验及复杂断块裂缝分布预测研究 被引量：2
5
作者 赵新波 熊光勤 +2 位作者 刘桂玲 田炜 闫相祯 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第3期1-7,共7页
通过岩石抗拉强度试验和快速直接剪断试验对江苏油田某区块多口油井岩芯进行试验,获取相应层段的岩石抗拉强度及抗剪强度,利用测井资料中的声波等数据得到井筒附近的岩石力学参数。应用非连续模型中的接触单元描述断层系统与地层间的非... 通过岩石抗拉强度试验和快速直接剪断试验对江苏油田某区块多口油井岩芯进行试验,获取相应层段的岩石抗拉强度及抗剪强度,利用测井资料中的声波等数据得到井筒附近的岩石力学参数。应用非连续模型中的接触单元描述断层系统与地层间的非连续错动,考虑沉积相引起地层的非均质性,运用多目标约束优化反分析法对江苏油田某区块含复杂断裂系统的致密砂岩油藏地应力场进行有限元数值模拟,实现地应力场的精细预测,得到复杂断块致密砂岩油藏地应力场等值线图。针对区块出现拉伸破坏和剪切破坏,利用Griffith张破裂准则和Coulomb-Navier剪破裂准则对油藏区域进行拉伸裂缝及剪切裂缝预测,最终得到裂缝综合发育分布图,确定裂缝相对发育区域。研究结果表明:断层歼灭处及复合断层交叉处地应力变化较大,对地应力场分布影响较大;断层内部裂缝较为发育,受断层系统影响复杂的区域,裂缝发育不均衡,且裂缝发育程度受沉积相的影响较大。 展开更多
关键词 巴西试验 裂缝分布 非连续模型 地应力场 优化反分析
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一类具有信号分子调节作用的非连续模型的动力学性质
6
作者 王茹 张仲华 刘叶玲 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2019年第6期1545-1554,共10页
将信号分子的浓度作为指标,建立了一类描述病菌群体感应机理对信号分子浓度调节的非连续模型,讨论了模型滑动模块区域的存在性,真(假)平衡点和伪平衡点的存在性及稳定性.特别地,证明了穿越极限环的存在性.最后,运用Matlab软件进行数值模... 将信号分子的浓度作为指标,建立了一类描述病菌群体感应机理对信号分子浓度调节的非连续模型,讨论了模型滑动模块区域的存在性,真(假)平衡点和伪平衡点的存在性及稳定性.特别地,证明了穿越极限环的存在性.最后,运用Matlab软件进行数值模拟,支撑了理论结果. 展开更多
关键词 群体感应 非连续模型 滑模动力学 极限环 稳定性
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混凝土断裂的连续-非连续方法 被引量：5
7
作者 杜效鹄 段云岭 王光纶 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期405-413,共9页
采用有限元形函数作为单位分解函数,位移间断用富集节点的附加自由度表示,建立了允许在单元内部位移非连续的局部富集公式以表征混凝土的开裂区域.富集基函数由节点形函数和节点形函数与间断函数的乘积的并集构成.非连续位移的扩展路径... 采用有限元形函数作为单位分解函数,位移间断用富集节点的附加自由度表示,建立了允许在单元内部位移非连续的局部富集公式以表征混凝土的开裂区域.富集基函数由节点形函数和节点形函数与间断函数的乘积的并集构成.非连续位移的扩展路径完全与网格结构无关.不同于以非协调应变为基础的嵌入非连续模型,对单元的类型没有限制而且间断位移可以贯穿单元边界.局部富集思想与扩展有限元类似,但富集点自由度保持节点位移的物理意义不变,使相邻单元无需进行富集运算.在变分公式中引入混凝土粘结本构定律,推导了考虑断裂过程区非线性影响的基本方程.对混凝土粘结裂纹扩展的数值模拟说明了该计算方法的有效性. 展开更多
关键词 单位分解 富集节点 非连续近似 嵌入非连续模型 扩展有限元 粘结裂纹
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用连续-非连续方法分析混凝土梁的破坏过程 被引量：1
8
作者 杜效鹄 段云岭 王光纶 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第23期4335-4340,共6页
采用有限元形函数作为单位分解函数,位移间断用富集节点的附加自由度表示,建立了允许在单元内部位移间断的连续、非连续模型。非连续位移的扩展路径完全与网格结构无关。不同于以非协调应变为基础的嵌入非连续模型,对单元的类型没有限... 采用有限元形函数作为单位分解函数,位移间断用富集节点的附加自由度表示,建立了允许在单元内部位移间断的连续、非连续模型。非连续位移的扩展路径完全与网格结构无关。不同于以非协调应变为基础的嵌入非连续模型,对单元的类型没有限制而且间断位移可以贯穿单元边界,与扩展有限元方法在构造上也有本质的区别。结合粘结裂纹模型,对混凝土梁在剪切作用下的断裂过程模拟说明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 结构力学 单位分解 富集节点 非连续近似 嵌入非连续模型 扩展有限元 断裂过程
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