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论有效应力原理与有效应力 被引量:21
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作者 杜修力 张佩 +1 位作者 许成顺 路德春 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期486-494,共9页
有效应力原理是土力学区别于一般固体力学的基础,是土力学的核心基石。Terzaghi有效应力原理从提出至今就一直饱受争议,特别是有关Terzaghi有效应力的近似性问题是争议的焦点。从有效应力原理的任务出发,阐明有效应力原理的内涵是土体... 有效应力原理是土力学区别于一般固体力学的基础,是土力学的核心基石。Terzaghi有效应力原理从提出至今就一直饱受争议,特别是有关Terzaghi有效应力的近似性问题是争议的焦点。从有效应力原理的任务出发,阐明有效应力原理的内涵是土体可量测荷载效应—外荷载间的一般规律。指出有效应力的作用是联接土体强度、变形等可量测荷载效应与外荷载间的纽带,定义对土体强度特性和变形行为等可量测荷载效应产生直接影响的土体应力为有效应力,因此,有效应力不是唯一的,它们是土体中真实存在应力的名义表述,可以依据应力平衡原理和流体压力与土颗粒间的相互作用关系给出,不同的有效应力定义就对应不同的有效应力计算公式,从而解释了Terzaghi有效应力原理近似性的原因。提出了强度相关有效应力和变形相关有效应力(Terzaghi有效应力)的概念,严格推导了他们的计算表达式,阐述了强度相关有效应力与土体剪切强度、变形相关有效应力与土体变形的一般关系。进一步,基于莫尔库仑强度准则,推导了土体抗剪强度与Terzaghi有效应力和孔压的关系。 展开更多
关键词 有效应力原理 有效应力 强度相关有效应力 变形相关有效应力 terzaghi有效应力
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孔隙压力作用下多孔介质蠕变模型分析 被引量:1
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作者 高建军 白银 焦峰 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第A01期117-119,共3页
为了能够更加准确的模拟实际的多孔介质的蠕变情况,在考虑孔隙压力动态变化对多孔介质的流变变形具有相互影响的情况下将孔隙压力与变形之间存在的密切的相互作用关系引入到流变方程当中。由于传统的Terzaghi有效应力忽略了孔隙压力的... 为了能够更加准确的模拟实际的多孔介质的蠕变情况,在考虑孔隙压力动态变化对多孔介质的流变变形具有相互影响的情况下将孔隙压力与变形之间存在的密切的相互作用关系引入到流变方程当中。由于传统的Terzaghi有效应力忽略了孔隙压力的变化与应变的相互影响,它无法较准确的描述多孔介质的应变行为,而采用孔隙压力与变形的动态关系描述可以更加模拟接近多孔介质的实际应变行为。并通过数值方法对所构造的包含动态孔隙压力的蠕变方程与传统的蠕变方程的结果进行对比,以突出动态孔隙压力方程的优越性。该成果使模拟实际的多孔介质的蠕变情况更为精确。 展开更多
关键词 动态孔隙压力 蠕变 terzaghi有效应力 MATLAB
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基于工程混合物理论的饱和裂隙岩体组合本构模型
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作者 胡亚元 王超 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期705-714,共10页
为了从理论和数值上分析饱和岩体工程的变形和稳定,需要创建饱和裂隙岩体本构模型。根据工程混合物理论,把饱和多孔介质应变分解为骨架应变、固相基质应变和流体基质应变。通过均匀化响应原理建立了饱和多孔介质的势函数本构理论,提出Te... 为了从理论和数值上分析饱和岩体工程的变形和稳定,需要创建饱和裂隙岩体本构模型。根据工程混合物理论,把饱和多孔介质应变分解为骨架应变、固相基质应变和流体基质应变。通过均匀化响应原理建立了饱和多孔介质的势函数本构理论,提出Terzaghi有效应力决定骨架应变、固相基质应力决定固相基质应变和裂隙孔压决定流相基质体应变等本构规律。根据经典岩体力学理论,把饱和裂隙岩体视为由裂隙构成孔隙的饱和多孔介质,建立了饱和裂隙岩体的组合本构模型。算例分析表明:根据本文理论建立的饱和裂隙岩体组合模型能够合理考虑裂隙流体的浮托力,具有较小的孔压系数和各向异性的受力特性。饱和裂隙岩体组合模型可用于海底隧道裂隙围岩在开挖过程中的流固耦合工程特性分析。 展开更多
关键词 饱和裂隙岩体 terzaghi有效应力 骨架应变 基质应力 基质应变 组合模型
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基于固气耦合模型顺层孔抽采半径及孔间距研究 被引量:1
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作者 崔崇斌 《山西焦煤科技》 2015年第7期39-41,56,共4页
为了研究马兰矿瓦斯抽采钻孔合理的孔间距,基于太沙基有效应力和弹性力学的基本原理,建立了10505工作面瓦斯抽采的固气耦合模型,通过数值模拟软件分析了单一钻孔的抽采情况并进一步确定了有效抽采半径为1.52 m,根据采掘接替的要求,分析... 为了研究马兰矿瓦斯抽采钻孔合理的孔间距,基于太沙基有效应力和弹性力学的基本原理,建立了10505工作面瓦斯抽采的固气耦合模型,通过数值模拟软件分析了单一钻孔的抽采情况并进一步确定了有效抽采半径为1.52 m,根据采掘接替的要求,分析了预抽期为180天时孔间距分别为2.6 m和3 m时孔周的瓦斯压力分布情况。研究表明:马兰矿10505工作面顺层钻孔合理的孔间距应为2倍的有效抽采半径,即3 m. 展开更多
关键词 瓦斯抽采 孔间距 太沙基有效应力 弹性力学 固气耦合模型 数值模拟软件
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地下水渗流与地面沉降耦合模拟 被引量:31
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作者 金玮泽 骆祖江 +1 位作者 陈兴贤 谈金忠 《地球科学(中国地质大学学报)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期611-619,共9页
为了准确模拟由地下水开采导致渗流场和应力场发生变化而引起的地面沉降问题,根据Terzaghi有效应力原理,建立了地下水三维渗流与一维垂向固结的地下水渗流与地面沉降耦合数值模拟模型和以比奥固结理论为基础,并结合土体非线性流变理论,... 为了准确模拟由地下水开采导致渗流场和应力场发生变化而引起的地面沉降问题,根据Terzaghi有效应力原理,建立了地下水三维渗流与一维垂向固结的地下水渗流与地面沉降耦合数值模拟模型和以比奥固结理论为基础,并结合土体非线性流变理论,将土体本构关系推广到粘弹塑性,同时考虑土体力学参数及水力参数的动态变化关系的地下水渗流与地面沉降三维全耦合数值模拟模型.通过对比分析,结果表明:基于Terzaghi有效应力原理建立的地下水三维渗流与一维垂向固结地下水渗流与地面沉降耦合数值模拟模型模拟所得地面沉降与地下水位呈现出同步变化的趋势,并且当地下水位逐步回升至初始水位时,地面沉降也逐步回升到初始的零沉降状态.而以比奥固结为基础建立的地下水渗流与地面沉降三维全耦合数值模拟模型模拟所得的地面沉降变化趋势滞后于地下水位的变化趋势,并且当地下水位逐步回升至初始水位时,地面沉降虽也逐步得到回升,但回不到初始的零沉降状态,存在一个永久的残余沉降量.在土体参数变化方面,土体的孔隙度、渗透系数及泊松比均呈现先减小后增大的变化趋势,而弹性模量则呈现先增大后减小的变化趋势,与地面沉降的变化相对应. 展开更多
关键词 terzaghi有效应力原理 比奥固结理论 地下水 沉降 耦合 参数变化
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致密储集层岩石应力敏感性测试与评价方法 被引量:23
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作者 窦宏恩 张虎俊 +4 位作者 姚尚林 朱丹 孙涛 马世英 王小林 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1022-1028,共7页
针对行业标准SY/T 5358—2010中储集层岩石应力敏感性测试方法、评价方法和判定标准存在的诸多问题,从5个方面提出了该标准需要修订的具体内容;根据班恩和马克西莫夫的岩石应力方程,推导出了Terzaghi有效应力公式,说明了Terzaghi公式不... 针对行业标准SY/T 5358—2010中储集层岩石应力敏感性测试方法、评价方法和判定标准存在的诸多问题,从5个方面提出了该标准需要修订的具体内容;根据班恩和马克西莫夫的岩石应力方程,推导出了Terzaghi有效应力公式,说明了Terzaghi公式不仅适合土壤力学而且也适合岩石力学。根据前人由渗透率模量公式导出的Terzaghi有效应力与岩石渗透率的指数关系式,拟合定外压变内压和定内压变外压两种不同的实验条件所测得的实验数据,都具有较高的拟合精度,由于定外压变内压测试与油藏开发实际相符,建议采用定外压变内压操作。研究认为:岩石应力敏感性强弱可用应力敏感系数(α)来评价,推荐标准:0.005 MPa^(-1)<α≤0.025 MPa^(-1)为弱敏感;0.025 MPa^(-1)<α≤0.035 MPa^(-1)为中等偏弱敏感;0.035 MPa^(-1)<α≤0.045 MPa^(-1)为中等偏强敏感;0.045 MPa^(-1)<α≤0.100 MPa^(-1)为强敏感;α>0.100 MPa^(-1)为极强敏感。同时,根据多个文献的实验数据证实了砂岩储集层渗透率越低应力敏感性越强。 展开更多
关键词 致密储集层 岩石上覆压力 孔隙压力 terzaghi有效应力 应力敏感性 应力敏感系数
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谈太沙基有效应力原理的是是非非 被引量:16
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作者 王国义 蒋宗全 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2020年第S02期45-49,共5页
太沙基有效应力原理是否正确一直存在争议,尤其是砂性土适合“水土分算”,与太沙基有效应力原理相符,黏性土适合“水土合算”,与太沙基有效应力原理不相符问题,众多学者各执一词。本文对太沙基有效应力原理的由来与核心内容进行分析,指... 太沙基有效应力原理是否正确一直存在争议,尤其是砂性土适合“水土分算”,与太沙基有效应力原理相符,黏性土适合“水土合算”,与太沙基有效应力原理不相符问题,众多学者各执一词。本文对太沙基有效应力原理的由来与核心内容进行分析,指出太沙基将孔隙水压力作为中和应力(中和应力对土体变形无影响)这种观点是不正确的,进而推导出的有效应力也不正确。笔者采用水平截面的力平衡原理,引入给水度参数,推导出新饱和土有效应力原理公式,计算出来的水土压力值与实际值更相符。希望能对理论土力学的发展和水土压力计算有所帮助。 展开更多
关键词 太沙基有效应力原理 中和应力 有效应力 给水度 新饱和土有效应力原理
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饱和多孔介质中骨架的应变局部化萌生条件 被引量:3
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作者 赵纪生 陶夏新 +1 位作者 师黎静 欧进萍 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2005年第11期1337-1344,共8页
应用饱和多孔介质控制方程和Liapunov稳定理论,导出了固相应力和有效应力描述的多孔介质骨架应变局部化的萌生条件.不同应力形式表达的多孔介质基体的控制方程,相应的应变局部化萌生条件的表达形式也不尽相同,其原因源于骨架本构中固液... 应用饱和多孔介质控制方程和Liapunov稳定理论,导出了固相应力和有效应力描述的多孔介质骨架应变局部化的萌生条件.不同应力形式表达的多孔介质基体的控制方程,相应的应变局部化萌生条件的表达形式也不尽相同,其原因源于骨架本构中固液两相之间相互作用的不同描述.应用得出的Terzaghi有效应力描述的应变局部化萌生条件,可以理论解释多孔介质中固、液两相不同相对运动出现的破坏方式,如管涌、滑坡和泥石流.应用简单算例说明了应变局部化条件的具体实施方法. 展开更多
关键词 多孔介质 固相应力 有效应力 本构模型 应变局部化条件
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ONSET CONDITION OF STRAIN LOCALIZATION IN MATRIX OF SATURATED POROUS MEDIA
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作者 赵纪生 陶夏新 +2 位作者 师黎静 欧进萍 LIN Jian-zhong 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 2005年第11期1475-1483,共9页
Based on governing equations of saturated porous media and Liapunov' s stability here, onset conditions matrix of porous media used by solid stress and Terzaghi's effective stress constitutive description under seep... Based on governing equations of saturated porous media and Liapunov' s stability here, onset conditions matrix of porous media used by solid stress and Terzaghi's effective stress constitutive description under seepage flow state, are presented, which have different forms with different representation of the solid phase, matrix or skeleton, constitutive model of porous media. The main difference relates with how to describe the interaction between solid phase and liquid phase in constitutive model. The derived onset condition of strain localization under Terzaghi' s effective stress description can be used to interpret different failure types, piping effect, landslides and mudflows, by means of the type and the magnitude ratio of relative movement between solid phase and liquid phase. Examples here illuminate the onset condition of how to work. 展开更多
关键词 porous medium solid stress terzaghi's effective stress constitutive model of matrix onset condition of strain localization
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大变形有效应力分析退化为总应力分析的新方法
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作者 丁洲祥 龚晓南 +2 位作者 朱合华 谢永利 刘保健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2111-2114,2126,共5页
传统方法在将有效应力分析向总应力分析退化时,一般采用将所有节点的孔压置为0的办法,这相当于对所有节点引入0压边界条件而影响了程序的通用性。将广义Terzaghi有效应力原理引入大变形固结理论中,并推导了其增量有限元方程。提出将广... 传统方法在将有效应力分析向总应力分析退化时,一般采用将所有节点的孔压置为0的办法,这相当于对所有节点引入0压边界条件而影响了程序的通用性。将广义Terzaghi有效应力原理引入大变形固结理论中,并推导了其增量有限元方程。提出将广义有效应力系数置为0的新方法,实现了大变形有效应力分析向总应力分析的退化。新方法概念清晰,操作简单,不需要修改边界条件,可增强大变形有效应力分析程序的通用性。通过算例分析,证明了新方法的有效性。应用中可分别将广义有效应力系数置为1和0,对同一模型经过2次运算后,可对任意点在任意加荷条件下的固结沉降、最终沉降、固结度等指标进行准确评估,为工程设计和施工控制提供有效的分析手段。 展开更多
关键词 有效应力分析 总应力分析 大变形 有限元法 广义terzaghi有效应力原理
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