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不同围压时含孔洞模型裂缝扩展的连续—非连续数值模拟
被引量：
3
1
作者
白雪元
王学滨
+2 位作者
马冰
芦伟男
祝铭泽
《地质力学学报》
CSCD
2019年第2期240-248,共9页
为了有效地模拟连续介质向非连续介质的转化,发展了一种拉格朗日元方法、变形体离散元方法及虚拟裂纹模型耦合且考虑四边形单元沿对角线开裂的连续—非连续方法。利用该方法,模拟了不同围压时含孔洞模型的变形—开裂过程,统计了拉裂缝...
为了有效地模拟连续介质向非连续介质的转化,发展了一种拉格朗日元方法、变形体离散元方法及虚拟裂纹模型耦合且考虑四边形单元沿对角线开裂的连续—非连续方法。利用该方法,模拟了不同围压时含孔洞模型的变形—开裂过程,统计了拉裂缝及剪裂缝区段数目,监测了一些单元的最大主应力。研究结果表明:当围压较小时,初始拉裂缝首先出现在孔洞的顶、底部,然后向模型的上、下端扩展,在初始拉裂缝的左、右两侧的拉应力集中区中产生远场拉裂缝,随后在孔洞的左、右两侧出现剪裂缝,最后,剪裂缝贯穿模型;当围压较大时,远场拉裂缝数量较少,未充分发展,远场拉裂缝与剪裂缝的发展阶段的界限不分明。含孔洞模型的最大承载力的下降是由于孔洞左、右两侧的剪裂缝向外扩展造成的。随着围压的增加,开始出现初始拉裂缝的时步数目增大,初始拉裂缝两侧的远场拉裂缝数目变少、出现变晚。
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关键词
连续—非连续方法
含孔洞模型
远场裂缝
应力分布
变形—开裂过程
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职称材料
静水压力下内摩擦角对圆形洞室围岩局部破裂影响的连续-非连续模拟
被引量：
3
2
作者
白雪元
王学滨
舒芹
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期2485-2493,2513,共10页
为了更准确地模拟岩石由连续向非连续转化,降低网格依赖性,在自主开发的拉格朗日元与离散元耦合的连续-非连续方法的基础上,发展了一种内部开裂方法。模型被离散成精度较高的四边形单元,在开裂后,裂缝可沿四边形单元对角线和单元边界扩...
为了更准确地模拟岩石由连续向非连续转化,降低网格依赖性,在自主开发的拉格朗日元与离散元耦合的连续-非连续方法的基础上,发展了一种内部开裂方法。模型被离散成精度较高的四边形单元,在开裂后,裂缝可沿四边形单元对角线和单元边界扩展。模拟了巴西圆盘岩样、单轴压缩岩样和静水压力下洞室围岩的变形-开裂过程。结果表明:对于巴西圆盘岩样,拉裂缝由圆盘中心向上下加载板扩展,直至贯穿岩样,拉裂缝较为平滑;对于单轴压缩岩样,剪裂缝较为平直,贯穿岩样的主剪裂缝方向与摩尔-库仑剪切面方向较为一致。由静水压力和内摩擦角对洞室围岩变形-开裂过程的影响规律可以发现:静水压力下,V形坑形成于洞室表面附近;剪裂缝向围岩内部扩展,形成狭长剪裂缝,其分布类似于剪切滑移线。静水压力越大,剪裂缝的范围越大。内摩擦角越大,剪裂缝的范围越小,狭长剪裂缝的扩展方向与环向的夹角越小。由天生桥二级水电站某洞室围岩的模拟可以发现,围岩呈现4个V形坑,这与现场观测结果基本吻合。
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关键词
网格依赖性
洞室围岩
变形-开裂过程
静水压力
内摩擦角
剪切滑移线
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职称材料
常村煤矿S6-8工作面岩层运动的连续-非连续方法模拟
3
作者
王学滨
祝铭泽
岑子豪
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期82-87,共6页
为了细致地模拟煤矿开采中复杂的岩层运动现象,探讨开采速度的影响,采用自主开发的连续-非连续方法,通过引入应力跌落和准静力计算模式,以常村煤矿S6-8工作面为背景建立数值模型,模拟采动诱发采场上覆岩层的变形-开裂-运动过程。结果表...
为了细致地模拟煤矿开采中复杂的岩层运动现象,探讨开采速度的影响,采用自主开发的连续-非连续方法,通过引入应力跌落和准静力计算模式,以常村煤矿S6-8工作面为背景建立数值模型,模拟采动诱发采场上覆岩层的变形-开裂-运动过程。结果表明:本方法可较为细致地模拟煤矿开采中一系列复杂现象,例如,采场上覆岩层的弯曲变形、下沉、开裂、离层和层间错动、直接顶的周期垮落、工作面煤壁上方岩层近似平行展布的倾斜穿层裂缝、若干破断岩块形成的近似等腰梯形结构和采空区局部闭合;开采速度越快,直接顶初次垮距越大,这是由于采场上覆岩层向下运动不充分,直接顶垮落主要受自身和开采卸荷的影响。
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关键词
连续-非连续方法
应力跌落
准静力计算
变形-开裂-运动过程
周期垮落
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职称材料
题名
不同围压时含孔洞模型裂缝扩展的连续—非连续数值模拟
被引量：
3
1
作者
白雪元
王学滨
马冰
芦伟男
祝铭泽
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁工程技术大学计算力学研究所
出处
《地质力学学报》
CSCD
2019年第2期240-248,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51574144)
辽宁省百千万人才工程项目(2017)
文摘
为了有效地模拟连续介质向非连续介质的转化,发展了一种拉格朗日元方法、变形体离散元方法及虚拟裂纹模型耦合且考虑四边形单元沿对角线开裂的连续—非连续方法。利用该方法,模拟了不同围压时含孔洞模型的变形—开裂过程,统计了拉裂缝及剪裂缝区段数目,监测了一些单元的最大主应力。研究结果表明:当围压较小时,初始拉裂缝首先出现在孔洞的顶、底部,然后向模型的上、下端扩展,在初始拉裂缝的左、右两侧的拉应力集中区中产生远场拉裂缝,随后在孔洞的左、右两侧出现剪裂缝,最后,剪裂缝贯穿模型;当围压较大时,远场拉裂缝数量较少,未充分发展,远场拉裂缝与剪裂缝的发展阶段的界限不分明。含孔洞模型的最大承载力的下降是由于孔洞左、右两侧的剪裂缝向外扩展造成的。随着围压的增加,开始出现初始拉裂缝的时步数目增大,初始拉裂缝两侧的远场拉裂缝数目变少、出现变晚。
关键词
连续—非连续方法
含孔洞模型
远场裂缝
应力分布
变形—开裂过程
Keywords
continuum-discontinuum
method
model
with
a
hole
remote
crack
stress
distribution
deformation
-
cracking
process
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
静水压力下内摩擦角对圆形洞室围岩局部破裂影响的连续-非连续模拟
被引量：
3
2
作者
白雪元
王学滨
舒芹
机构
辽宁工程技术大学力学与工程学院
辽宁工程技术大学计算力学研究所
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期2485-2493,2513,共10页
基金
国家自然科学基金(No.51874162)。
文摘
为了更准确地模拟岩石由连续向非连续转化,降低网格依赖性,在自主开发的拉格朗日元与离散元耦合的连续-非连续方法的基础上,发展了一种内部开裂方法。模型被离散成精度较高的四边形单元,在开裂后,裂缝可沿四边形单元对角线和单元边界扩展。模拟了巴西圆盘岩样、单轴压缩岩样和静水压力下洞室围岩的变形-开裂过程。结果表明:对于巴西圆盘岩样,拉裂缝由圆盘中心向上下加载板扩展,直至贯穿岩样,拉裂缝较为平滑;对于单轴压缩岩样,剪裂缝较为平直,贯穿岩样的主剪裂缝方向与摩尔-库仑剪切面方向较为一致。由静水压力和内摩擦角对洞室围岩变形-开裂过程的影响规律可以发现:静水压力下,V形坑形成于洞室表面附近;剪裂缝向围岩内部扩展,形成狭长剪裂缝,其分布类似于剪切滑移线。静水压力越大,剪裂缝的范围越大。内摩擦角越大,剪裂缝的范围越小,狭长剪裂缝的扩展方向与环向的夹角越小。由天生桥二级水电站某洞室围岩的模拟可以发现,围岩呈现4个V形坑,这与现场观测结果基本吻合。
关键词
网格依赖性
洞室围岩
变形-开裂过程
静水压力
内摩擦角
剪切滑移线
Keywords
mesh
dependence
cavern
surrounding
rock
deformation
-
cracking
process
hydrostatic
pressure
internal
friction
angle
shear
slip-line
分类号
TU456 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
常村煤矿S6-8工作面岩层运动的连续-非连续方法模拟
3
作者
王学滨
祝铭泽
岑子豪
机构
辽宁工程技术大学计算力学研究所
辽宁工程技术大学力学与工程学院
出处
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期82-87,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51874162)。
文摘
为了细致地模拟煤矿开采中复杂的岩层运动现象,探讨开采速度的影响,采用自主开发的连续-非连续方法,通过引入应力跌落和准静力计算模式,以常村煤矿S6-8工作面为背景建立数值模型,模拟采动诱发采场上覆岩层的变形-开裂-运动过程。结果表明:本方法可较为细致地模拟煤矿开采中一系列复杂现象,例如,采场上覆岩层的弯曲变形、下沉、开裂、离层和层间错动、直接顶的周期垮落、工作面煤壁上方岩层近似平行展布的倾斜穿层裂缝、若干破断岩块形成的近似等腰梯形结构和采空区局部闭合;开采速度越快,直接顶初次垮距越大,这是由于采场上覆岩层向下运动不充分,直接顶垮落主要受自身和开采卸荷的影响。
关键词
连续-非连续方法
应力跌落
准静力计算
变形-开裂-运动过程
周期垮落
Keywords
continuum-discontinuum
method
stress
drop
quasi-static
calculation
deformation
-
cracking
-motion
process
periodic
collapse
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同围压时含孔洞模型裂缝扩展的连续—非连续数值模拟
白雪元
王学滨
马冰
芦伟男
祝铭泽
《地质力学学报》
CSCD
2019
3
下载PDF
职称材料
2
静水压力下内摩擦角对圆形洞室围岩局部破裂影响的连续-非连续模拟
白雪元
王学滨
舒芹
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
3
下载PDF
职称材料
3
常村煤矿S6-8工作面岩层运动的连续-非连续方法模拟
王学滨
祝铭泽
岑子豪
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
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