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双轴加载下断续预置裂纹贯通机制的研究 被引量：62
1
作者 黄凯珠 林鹏 +1 位作者 唐春安 周锦添 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期808-816,共9页
通过物理实验和数值模拟,研究双轴作用下不同几何分布和不同围压的断续预置三裂纹的萌生、扩展和贯通机制。结果清楚显示裂纹贯通机制主要受加载条件与预置裂纹几何分布的影响。在双轴加载条件下,裂纹贯通的模式包括拉贯通、剪贯通、压... 通过物理实验和数值模拟,研究双轴作用下不同几何分布和不同围压的断续预置三裂纹的萌生、扩展和贯通机制。结果清楚显示裂纹贯通机制主要受加载条件与预置裂纹几何分布的影响。在双轴加载条件下,裂纹贯通的模式包括拉贯通、剪贯通、压贯通和混合贯通。拉裂纹在双轴加载下, 其扩展速度减慢或停止,且在岩桥间出现剪裂纹,从而形成混合贯通或剪贯通。压裂纹是在侧压下产生的次生裂纹,其贯通受制于两非共线的重叠裂纹间的岩距。当1<b/c<1.8(岩距与裂纹长度的比值为b/c)时,则压裂纹最为活跃,否则压裂纹较难生长。双轴作用下,三裂纹在峰值附近有两组贯通裂纹,在单轴情况则通常只发生一组贯通裂纹。此外,随着压力增加,预置裂纹间更加闭合,导致预置裂纹的内摩擦力增加,使裂纹的扩展方向改变并趋向于最大主剪应力方向。 展开更多
关键词 断续预置裂纹 裂纹贯通 贯通模式 裂纹类型
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不同围压条件下TBM刀具破岩模式的数值研究 被引量：58
2
作者 张魁 夏毅敏 +1 位作者 谭青 周子龙 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1780-1787,共8页
为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展... 为了研究不同围压条件下TBM刀具在掘进施工过程中的破岩机理,基于2-D离散单元法,利用UDEC仿真软件建立了双把TBM刀具侵入岩石的仿真模型。在此基础上设计了一组数值试验,成功地模拟出了不同围压条件以及不同刀间距下岩石裂纹生成,扩展和岩石破碎的全过程。仿真结果表明:TBM刀具作用下岩石存在四种基本的破碎模式,它们的出现与围压以及刀间距有关;破碎模式对刀具的破岩效率,岩石破碎块度均有影响;随着围压的增加,最优刀间距增大,但围压超过一定值后,最优刀间距反而减小。 展开更多
关键词 TBM刀具 UDEC 仿真 围压 最优刀间距 裂纹扩展 破碎模式
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含预制裂隙大理岩SHPB动态力学破坏特性试验研究 被引量：37
3
作者 李地元 韩震宇 +1 位作者 孙小磊 李夕兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2872-2883,共12页
为了研究端部裂隙形态对岩石动态力学特性以及裂纹扩展的影响,利用50 mm×50 mm圆柱形大理岩加工含不同裂隙倾角的试样,在50 mm杆径分离式霍普金森压杆(SHPB)试验平台上进行冲击加载试验,并使用高速摄影仪实时记录裂纹扩展以及动态... 为了研究端部裂隙形态对岩石动态力学特性以及裂纹扩展的影响,利用50 mm×50 mm圆柱形大理岩加工含不同裂隙倾角的试样,在50 mm杆径分离式霍普金森压杆(SHPB)试验平台上进行冲击加载试验,并使用高速摄影仪实时记录裂纹扩展以及动态破坏全过程。研究表明,大理岩的动态抗压强度、峰值应变、动态弹性模量等力学参数随预制裂隙倾角增大整体呈先减小后增大的趋势;裂纹大多是从裂隙尖端或附近起裂,起裂裂纹为II型剪切裂纹或I–II型复合裂纹(拉剪复合裂纹),起裂角和起裂应力随着预制裂隙角度的增大分别呈M和W型变化,完整和90°裂隙试样最终呈劈裂拉伸破坏,45°裂隙试样呈拉剪复合型破坏,30°和60°裂隙试样呈剪切破坏,存在一个临界角度,临界角两侧裂纹扩展特性表现出较好的对称性;随着预制裂隙角度的增大,岩石的能量吸收率先增大后减小,当端部裂隙与端面成适当角度,会使能量吸收率最大,可以有效提高破岩效率。 展开更多
关键词 岩石力学 分离式霍普金森压杆 大理岩 裂隙倾角 裂纹扩展 破坏模式 能量耗散
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地面沉降成因与危害 被引量：27
4
作者 赵常洲 龚固培 王晖 《西部探矿工程》 CAS 2006年第1期261-263,共3页
介绍了地面沉降的成因和危害,提出防治措施。
关键词 地面沉降 地裂缝 沉降模式 风暴潮
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黄土填方边坡降雨入渗特征及变形破坏模式的模型试验 被引量：30
5
作者 张硕 裴向军 +3 位作者 黄润秋 张晓超 常志璐 张子东 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期32-41,50,共11页
平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体,这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时,在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患,针对这一状况,开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润... 平山造城、填沟造地等形成大范围近直立的高填方体,这些新型工程为黄土高原带来重要发展机遇的同时,在降雨条件下也将带来前所未有的重大灾变隐患,针对这一状况,开展黄土填方边坡降雨过程中坡体基质吸力、体积含水率、孔隙水压力、湿润锋以及变形等动态响应规律的分析,并对坡体裂缝发育与演化及变形破坏模式进行模型试验研究.结果表明:湿润锋下移致使坡体内部的基质吸力减小而体积含水率和孔隙水压力增加,并且其达到峰值以后稳定,虽然基质吸力降低到最低时,坡体未发生滑塌,但随着雨水的继续入渗,坡体会发生局部和大规模的破坏,表明降雨诱发的黄土滑坡具有一定的滞后性;坡体裂缝体系演化机制为临空面附近产生张拉裂缝且向后扩展-坡体侧翼产生剪张裂缝-后缘产生贯通性的张拉裂缝,形成的拉裂缝不仅提供了优势入渗通道,而且也是每次滑塌的后缘边界;短时连续降雨诱发的填方边坡变形具有浅部间歇性和突发性破坏的特点,导致填方坡体产生多级块体滑动破坏;长时连续降雨诱发的填方边坡变形则具有深部渐变连续性破坏的特点,导致填方坡体产生冲蚀及流滑破坏. 展开更多
关键词 道路工程 黄土填方边坡 模型试验 入渗特征 拉裂缝 破坏模式
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压缩条件下岩石断裂模式与断裂判据的研究 被引量：23
6
作者 郭少华 孙宗颀 谢晓晴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期304-308,共5页
针对岩石类材料压缩断裂中可能发生的Ⅰ型张拉断裂和Ⅱ型剪切断裂的现象 ,依据裂纹尖端应力集中引发的微裂纹损伤性质 ,提出了主裂纹尖端“微裂纹单元应力模型”的概念。通过对不同方位微裂纹尖端Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子变化规律的研究 ,... 针对岩石类材料压缩断裂中可能发生的Ⅰ型张拉断裂和Ⅱ型剪切断裂的现象 ,依据裂纹尖端应力集中引发的微裂纹损伤性质 ,提出了主裂纹尖端“微裂纹单元应力模型”的概念。通过对不同方位微裂纹尖端Ⅰ、Ⅱ型应力强度因子变化规律的研究 ,以比应力强度因子和比断裂韧度作为表征参数函数方程 ,提出了压缩条件下岩石类材料复合型裂纹断裂模式与断裂破坏的判据。该判据既可以预测岩石内部斜裂纹在压应力下的Ⅰ型扩展 ,也可以预测它的Ⅱ型扩展。由此判据 ,还给出了Ⅱ型断裂出现的条件 ,讨论了不同的影响因素。 展开更多
关键词 压缩载荷 岩石裂纹 断裂模式 断裂判据
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加载速率影响下裂隙细砂岩裂纹扩展试验及数值模拟研究 被引量：24
7
作者 于利强 姚强岭 +3 位作者 徐强 王伟男 牛志军 刘伟冬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3488-3501,共14页
为研究裂隙倾角和加载速率对岩石裂纹扩展及破坏模式的影响,采用中心钻孔法在50 mm×50 mm×100 mm的细砂岩试样上预制宽度范围为0°~90°的贯通裂隙,并对其进行声发射及摄影监测下单轴压缩试验和PFC数值模拟研究,综合... 为研究裂隙倾角和加载速率对岩石裂纹扩展及破坏模式的影响,采用中心钻孔法在50 mm×50 mm×100 mm的细砂岩试样上预制宽度范围为0°~90°的贯通裂隙,并对其进行声发射及摄影监测下单轴压缩试验和PFC数值模拟研究,综合分析其裂纹演化规律及变形破坏特征。结果表明:裂隙砂岩试样的破坏模式包含拉伸破坏、剪切破坏和拉伸/剪切混合破坏3种,根据裂纹起裂机理及发展轨迹可将其细化分为T1~4(拉伸)型、S1~3(剪切)型、M1~2(混合)型等9种类型,裂纹萌生亦可分为翼形裂纹、反抗拉裂纹、共面/非共面次级裂纹、横向裂纹等5种类型,且均与岩样加载破坏过程密切相关。岩样裂纹扩展及破坏模式受控于裂隙倾角α,随着α的增加,裂纹起裂应力升高,起裂位置由预制裂隙中央向尖端转移,裂纹前期萌生数量降低,岩样破坏模式由剪切破坏向拉伸破坏过渡。加载速率亦对岩样裂纹扩展及破坏模式产生影响,随着加载速率的增加,裂纹萌生类型由翼形裂纹变为反抗拉裂纹,且不再向其他裂纹类型转化,裂纹起裂时间缩短,破坏模式由剪切破坏向拉伸破坏过渡,岩样表面宏观裂纹数目降低。岩样的破坏过程与其声发射特征密切相关,声发射定位信息准确地反应了岩样的内部损伤情况。PFC数值模拟试验结果有效支撑了室内物理实验的结论,并反映出岩样裂纹萌生与扩展的根本原因是应力场的变化和转移,且压应力主要集中在预制裂隙尖端,而拉应力则主要集中在裂纹萌生的附近,一定程度上,拉应力场的分布揭示了裂纹萌生的主要趋势。 展开更多
关键词 裂纹扩展 裂隙细砂岩 加载速率 裂隙倾角 破坏模式
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激光超声管道表面裂纹检测技术 被引量：23
8
作者 曹建树 曹振 +3 位作者 赵龙飞 徐宝东 刘强 姬保平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期1-6,共6页
针对X80管道表面裂纹缺陷检测,提出脉冲激光激发超声,连续激光接收超声波非接触无损检测方法,搭建激光超声检测实验系统。通过对管道表面A、B扫描,采用幅值归一化、滤波、微分等方法对信号处理提取表面波信号,探究激光超声表面波对管道... 针对X80管道表面裂纹缺陷检测,提出脉冲激光激发超声,连续激光接收超声波非接触无损检测方法,搭建激光超声检测实验系统。通过对管道表面A、B扫描,采用幅值归一化、滤波、微分等方法对信号处理提取表面波信号,探究激光超声表面波对管道表面裂纹缺陷的检测机理。结果显示:超声表面波遇到裂纹缺陷时一部分发生反射,一部分沿缺陷边缘传播到裂纹底端,在裂纹底端发生模式转换变成横波传播到管道内壁,经管道内壁被反射回裂纹底端,并在裂纹底端再次发生模式转换,变成表面波沿裂纹边缘继续传播;测得的缺陷特征明显,缺陷位置和深度最大误差为4%,分辨力达到0.01 mm。实验表明该激光超声检测系统能够有效检测管道表面裂纹缺陷。 展开更多
关键词 管道 激光超声 表面裂纹 模式转换
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基于模态分析的GIS盆式绝缘子裂纹缺陷检测方法研究 被引量：23
9
作者 于卓琦 高晋文 +3 位作者 王克胜 张慧军 段星辉 潘龙雨 《电测与仪表》 北大核心 2020年第16期23-27,共5页
GIS盆式绝缘子的缺陷检测对于保障电力系统安全运行具有重要意义。振动法由于具有检测灵敏度高和无损检测等优点成为当前电力设备故障诊断研究的热点问题。为给振动法检测盆式绝缘子开裂提供理论指导,文章建立了正常或含有缺陷盆式绝缘... GIS盆式绝缘子的缺陷检测对于保障电力系统安全运行具有重要意义。振动法由于具有检测灵敏度高和无损检测等优点成为当前电力设备故障诊断研究的热点问题。为给振动法检测盆式绝缘子开裂提供理论指导,文章建立了正常或含有缺陷盆式绝缘子的三维模型,采用有限元法计算了盆式绝缘子在不同气室压力和不同裂纹大小时的模态频率。研究结果表明,当盆式绝缘子无裂纹时,绝缘子会出现重根模态,而当盆式绝缘子有裂纹时,绝缘子没有重根模态。当盆式绝缘子下表面压力较小时,与两侧气室压力相同时相比,模态频率呈下降趋势,而当盆式绝缘子上表面压力较小时,模态频率呈增加趋势。盆式绝缘子存在裂纹时,模态频率呈下降趋势,随着裂纹深度的增加,模态频率下降幅度也会增大。计算结果表明采用振动法检测盆式绝缘子机械状况具有可行性。 展开更多
关键词 盆式绝缘子 模态分析 有限元 裂纹 重根模态 振动法
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含预制裂隙黑色页岩裂纹扩展过程及宏观破坏模式巴西劈裂试验研究 被引量：21
10
作者 王辉 李勇 +4 位作者 曹树刚 潘瑞凯 杨红运 张克文 刘延保 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期912-926,共15页
为研究在层理和预制裂隙共同作用下黑色页岩的断裂特性及破断机制,对含预制裂隙的圆盘试件进行巴西劈裂试验,并利用高速照相机和声发射监测装置对试件的破坏过程进行监测。结果表明:预制裂隙会削弱试件的强度,随层理和预制裂隙角度的变... 为研究在层理和预制裂隙共同作用下黑色页岩的断裂特性及破断机制,对含预制裂隙的圆盘试件进行巴西劈裂试验,并利用高速照相机和声发射监测装置对试件的破坏过程进行监测。结果表明:预制裂隙会削弱试件的强度,随层理和预制裂隙角度的变化,试件的强度会表现出显著的差异性。层理角度和预制裂隙角度会影响试件起裂点的位置和裂纹尖端起裂角的大小,当预制裂隙角度较小时,试件的起裂点会偏离预制裂隙尖端,裂纹沿试件中部或层理面扩展;随预制裂隙角度增大,试件起裂点逐渐转移至预制裂隙尖端,裂纹由预制裂隙尖端向应力加载方向扩展,且层理角度对裂纹起裂角的影响随预制裂隙角度增大而逐渐减弱。根据试件的裂纹形态和形成机制,可将含预制裂纹试件的破坏模式划分为5种类型,其声发射计数的时间分布特征可以划分为2种类型。同时,结合数值模拟和理论分析结果可以看出,黑色页岩表现出一定的横观各向同性特征,其层理效应随层理角度增大而增强,随预制裂隙角度增大而减弱;且最大切向应力准则可以作为预制裂隙起裂的判据。 展开更多
关键词 岩石力学 巴西劈裂试验 黑色页岩 预制裂隙 裂纹扩展 破坏模式 层理效应
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碳纤维混凝土力学性能与破坏形态试验研究 被引量：20
11
作者 周乐 王晓初 刘洪涛 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第B06期226-231,共6页
为了进一步研究碳纤维混凝土(CFRC)的力学性能,该文基于试验探讨了短切碳纤维掺量对混凝土立方体试块抗压强度的影响,并得出碳纤维最佳掺量值;同时对CFRC试块在不同碳纤维掺量条件下,受压破坏全过程和混凝土试块裂缝出现及发展进行了对... 为了进一步研究碳纤维混凝土(CFRC)的力学性能,该文基于试验探讨了短切碳纤维掺量对混凝土立方体试块抗压强度的影响,并得出碳纤维最佳掺量值;同时对CFRC试块在不同碳纤维掺量条件下,受压破坏全过程和混凝土试块裂缝出现及发展进行了对比分析;基于素混凝土试块的破坏模式,对CFRC试块的破坏形态进行了描述,利用不同碳纤维掺量下的变形-荷载曲线,得出适量的碳纤维可以有效的改善混凝土抗压强度、受压破坏变形等力学特性。 展开更多
关键词 CFRC 最佳掺量 裂缝 破坏形态 变形
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裂缝位置对盾构隧道管片结构破坏形态的影响 被引量：20
12
作者 曹淞宇 王士民 +3 位作者 刘川昆 何川 卢岱岳 马杲宇 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期120-128,共9页
为研究裂缝位置对盾构隧道管片结构破坏形态的影响,依托国内某地铁越江盾构隧道工程,采用相似模型试验的方法,考虑既有裂缝位于拱顶、拱腰及拱底的3种裂损工况,分析了管片衬砌结构的变形特性、承载性能及破坏模式.结果表明,裂缝的存在... 为研究裂缝位置对盾构隧道管片结构破坏形态的影响,依托国内某地铁越江盾构隧道工程,采用相似模型试验的方法,考虑既有裂缝位于拱顶、拱腰及拱底的3种裂损工况,分析了管片衬砌结构的变形特性、承载性能及破坏模式.结果表明,裂缝的存在降低了结构的整体刚度,改变了管片衬砌的结构体系,在相同荷载条件下,带裂缝管片衬砌结构的变形量显著增加,临界失稳点的椭圆扁平率明显增大,破损区域内力大幅减小,且极限承载能力均降低2个荷载级别.带裂缝管片衬砌结构破坏模式由结构性破坏转变为裂缝导向性破坏,裂缝位于拱腰时管片衬砌结构较早出现损伤破坏,但损伤破坏发展过程较平缓,而裂缝位于拱顶及拱底时损伤破坏愈趋突发性破坏. 展开更多
关键词 盾构隧道 管片衬砌 裂缝位置 模型试验 力学性能 破坏形态
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加锚岩石力学性质及破坏特征试验研究 被引量：19
13
作者 陈璐 谭云亮 +2 位作者 臧传伟 赵同彬 于凤海 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期413-422,共10页
采用煤矿煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,对由二者组成的加锚岩石进行了巴西劈裂、单轴压缩和压剪试验研究。结果表明,当加锚试件岩石基体出现塑性屈服裂纹开始扩展后,锚杆逐渐取代岩石基体成为外荷载的承载主体,试件的破坏... 采用煤矿煤层顶板岩石作为加锚基体,用钢丝模拟锚杆,对由二者组成的加锚岩石进行了巴西劈裂、单轴压缩和压剪试验研究。结果表明,当加锚试件岩石基体出现塑性屈服裂纹开始扩展后,锚杆逐渐取代岩石基体成为外荷载的承载主体,试件的破坏特征由脆性向延性转变。加锚试件劈裂过程中,圆盘中心出现裂缝后,部分试件仍具有一定的承载能力,其抗拉强度提高了51.1%;另有部份试件则表现为迅速破坏并丧失承载能力,其抗拉强度提高了91.6%。单轴压缩试验中,加锚试件的破坏形式可分为两类:一类为裂纹平行锚杆轴向发展;另一类为裂纹垂直锚杆轴向发展,加锚试件的抗压强度提高了34.6%。加锚试件剪切过程中,其承载能力出现了明显的二次劣化现象,回归试验结果可得加锚试件的内摩擦角基本不变,而凝聚力提高了22.9%。 展开更多
关键词 加锚岩石 力学试验 裂纹扩展 破坏形态
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水力耦合作用下含三维裂隙类岩石材料的破裂力学行为及声发射特征 被引量：18
14
作者 郭孔灵 杨磊 +5 位作者 盛祥超 梅洁 李邦翔 张波 杨为民 宋光啸 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4380-4390,共11页
水力耦合作用下裂隙岩体的破裂力学行为及声发射特征是关系到地下工程安全建设与灾变预测预警的关键问题。利用水泥砂浆材料及声发射技术开展了室内压缩破裂试验,研究了无水及水力耦合条件下含三维裂隙试件的破裂模式、力学特性、声发... 水力耦合作用下裂隙岩体的破裂力学行为及声发射特征是关系到地下工程安全建设与灾变预测预警的关键问题。利用水泥砂浆材料及声发射技术开展了室内压缩破裂试验,研究了无水及水力耦合条件下含三维裂隙试件的破裂模式、力学特性、声发射特征以及水压和裂隙倾角的影响,分析了声发射信号主频特征随岩体破裂状态的变化规律。试验结果表明:随裂隙倾角增大,试件破裂模式经历了张拉为主-拉剪复合-剪切为主的转变过程;水压增大增强了试件张拉破裂模式,而剪切破裂模式在一定程度上被削弱;随水压升高,起裂应力、损伤应力和峰值强度均持续降低,水压对起裂应力及峰值强度的影响程度存在阈值(4 MPa);试件破裂过程中声发射撞击率变化呈现明显阶段性特征,从而为起裂和损伤应力判定提供了依据;试件不同破裂状态下的声发射信号呈现不同主频特征,相对高、中、低频波的主频值域区间具有非连续性,低频和高频信号占比与试件破裂状态存在对应关系,因此可为岩体破裂状态的预测预警提供参考信息。 展开更多
关键词 水力耦合 三维裂隙 声发射 破裂模式 力学特性 主频特征
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预制圆孔板剪力墙非线性有限元分析 被引量：14
15
作者 张微敬 孟涛 钱稼茹 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2010年第1期15-18,共4页
采用ANSYS有限元软件,对一个设置现浇边缘构件的单片预制圆孔板剪力墙试件进行了在定轴压力和单调递增水平力作用下的非线性分析,与拟静力试验结果进行了比较,两者符合较好,验证了计算模型和参数取值的合理性。在此基础上,对四个设置现... 采用ANSYS有限元软件,对一个设置现浇边缘构件的单片预制圆孔板剪力墙试件进行了在定轴压力和单调递增水平力作用下的非线性分析,与拟静力试验结果进行了比较,两者符合较好,验证了计算模型和参数取值的合理性。在此基础上,对四个设置现浇边缘构件的单片及双片预制圆孔板剪力墙试件进行了非线性有限元分析。结果表明,无论是按弯曲破坏还是按剪切破坏设计的试件,都是墙底截面开裂,边缘构件沿高度出现水平裂缝,圆孔板剪力墙以斜裂缝为主,斜裂缝数量多,布满整个墙面,没有出现集中的塑性铰,有利于抗震耗能;双片墙试件的开裂荷载和最大荷载显著高于单片墙试件的。结论可为预制圆孔板剪力墙这种新型装配整体式住宅建筑体系的推广应用提供理论依据。 展开更多
关键词 预制钢筋混凝土圆孔板剪力墙 非线性有限元分析 裂缝 破坏形态
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长河坝水电站右坝肩边坡裂缝成因分析 被引量：13
16
作者 陈佳伟 邓建辉 +2 位作者 魏进兵 伍小玉 张安川 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1121-1127,共7页
大渡河长河坝水电站右岸坝肩边坡属于高陡岩质边坡,在开挖过程中先后出现16条贯通性裂缝,对边坡稳定与后续施工安全均存在影响。结合工程地质条件、岩体结构特征与监测成果,确定坡体的主要变形区域和主滑方向,分析坡体变形与裂缝形成的... 大渡河长河坝水电站右岸坝肩边坡属于高陡岩质边坡,在开挖过程中先后出现16条贯通性裂缝,对边坡稳定与后续施工安全均存在影响。结合工程地质条件、岩体结构特征与监测成果,确定坡体的主要变形区域和主滑方向,分析坡体变形与裂缝形成的主要成因,以及边坡的潜在失稳模式,提出进一步开挖与支护建议。开挖使J1组结构面临空,导致边坡下部岩体沿J1组结构面产生剪切滑移变形,上部岩体沿J4组结构面产生拉裂,坡顶板裂状岩体倾倒变形;F0断层及其下盘岩体压缩变形,上盘岩体下沉加剧这种变形破裂。边坡变形破坏模式为前缘滑移–中部拉裂–后缘倾倒型破坏。采取强化加固措施后,裂缝变形得到控制,边坡基本达到稳定要求。 展开更多
关键词 水利工程 长河坝水电站 坝肩边坡 裂缝 变形模式 滑移–拉裂–倾倒
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压缩作用下岩石预置裂隙贯通机制的研究 被引量：12
17
作者 张恒 唐世斌 +1 位作者 王龙 赵立业 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期762-767,894,共6页
运用岩石破裂过程分析系统(RFPA2D),结合室内实验研究了预置双裂隙试样在不同岩桥倾角影响下的破坏过程及裂隙的贯通机理。对单轴加载下岩桥断裂特征的研究表明:随着岩桥倾角(0°~90°)的增加,贯通模式呈现由压剪混合贯通过渡... 运用岩石破裂过程分析系统(RFPA2D),结合室内实验研究了预置双裂隙试样在不同岩桥倾角影响下的破坏过程及裂隙的贯通机理。对单轴加载下岩桥断裂特征的研究表明:随着岩桥倾角(0°~90°)的增加,贯通模式呈现由压剪混合贯通过渡到剪切贯通最后到拉伸贯通的趋势。从贯通强度和能量的角度,分析了岩桥倾角分别为0°、30°、60°、90°下的贯通模式,研究了岩桥长度、非均匀性对裂纹扩展的影响。结果表明:岩桥倾角为0°时,贯通强度最高;岩桥倾角为60°时,贯通强度最低;随着岩桥长度(8mm^42mm)的增加,贯通由简单模式过渡到复杂贯通最后到未贯通;当均匀性系数较小(m=3),即均匀程度较低时,裂纹往往沿着强度较弱的部位进行扩展,裂纹路径较为曲折;当均匀程度较高时(m=7、m=15),主裂纹路径较为集中,宏观上表现为越来越光滑。 展开更多
关键词 岩石破裂过程 岩桥倾角 裂纹类型 裂纹贯通 贯通模式
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兰姆波在裂纹处的模态转换及散射特性研究 被引量：12
18
作者 郑阳 周进节 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期21-29,共9页
该文采用散射矩阵表征兰姆波在缺陷处的模态转换和散射特性,研究了S0模态兰姆波与亚波长级槽形裂纹的交互作用。由板中导波模态位移场的特性,提出了只存在零阶模态时的模态分离方法。求解了S0模态在不同尺寸裂纹处的多模态散射矩阵。结... 该文采用散射矩阵表征兰姆波在缺陷处的模态转换和散射特性,研究了S0模态兰姆波与亚波长级槽形裂纹的交互作用。由板中导波模态位移场的特性,提出了只存在零阶模态时的模态分离方法。求解了S0模态在不同尺寸裂纹处的多模态散射矩阵。结果表明,S0模态入射到裂纹时,散射波动场周向分布不均,与入射角度相关;散射特征的强弱由裂纹长度决定,长度越短,散射特征越明显;各散射模态的能量分配由裂纹的深度决定,随着裂纹深度增加,散射的S0和SH0模态能量增加,而A0模态先增加后急剧减小。 展开更多
关键词 裂纹 兰姆波 模态转换 散射矩阵 模态分离 交互作用
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类岩石材料表面裂纹复合型断裂准则探讨 被引量：12
19
作者 李明田 李术才 +2 位作者 张敦福 杨磊 邵东亮 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期3326-3333,共8页
开展含表面裂纹的类岩石材料试件的直接拉伸试验,分析表面裂纹倾角对试件峰值强度及破坏过程的影响。由于倾斜表面裂纹处于Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ复合变形状态,为了进一步研究表面裂纹的断裂判据,利用断裂力学软件计算半圆形表面裂纹前缘的应力强度因... 开展含表面裂纹的类岩石材料试件的直接拉伸试验,分析表面裂纹倾角对试件峰值强度及破坏过程的影响。由于倾斜表面裂纹处于Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ复合变形状态,为了进一步研究表面裂纹的断裂判据,利用断裂力学软件计算半圆形表面裂纹前缘的应力强度因子,分析表面裂纹前缘3种应力强度因子的变化规律。根据最小应变能密度准则、最大应力准则以及改进的最大应力准则分别预测半圆形表面裂纹的起裂角,并与前述试验结果进行对比,结果表明,考虑Ⅲ型应力强度因子影响的改进的最大应力准则预测的起裂角与试验结果更接近。 展开更多
关键词 岩石力学 表面裂纹 复合型 断裂准则 直接拉伸试验
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类岩石材料中表面裂纹扩展模式的实验研究 被引量：11
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作者 李明田 李术才 +1 位作者 杨磊 张宁 《实验力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期21-26,共6页
采用粘贴式轴拉方法实现了类岩石材料的直接拉伸实验,通过在类岩石材料试件中预制表面裂纹研究了类岩石材料中表面裂纹的扩展模式。研究发现,粘贴式轴拉方法可以满足一般类岩石材料的直接拉伸实验;类岩石材料中表面裂纹首先从试件正面... 采用粘贴式轴拉方法实现了类岩石材料的直接拉伸实验,通过在类岩石材料试件中预制表面裂纹研究了类岩石材料中表面裂纹的扩展模式。研究发现,粘贴式轴拉方法可以满足一般类岩石材料的直接拉伸实验;类岩石材料中表面裂纹首先从试件正面开始扩展;表面裂纹的存在极大地影响着材料的破坏模式,类岩石材料在试件的正面上会表现出明显的二维穿透性裂纹的扩展形态,但是受其影响裂纹在厚度方向扩展会发生偏转,从而使得试件背面的最终贯通方向没有与加载方向垂直,而是呈一倾角,并且和表面裂纹的倾角和深度有关。 展开更多
关键词 表面裂纹 直接拉伸实验 类岩石材料 扩展模式
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