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露天转地下境界矿柱稳定性研究 被引量:75
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作者 李元辉 南世卿 +4 位作者 赵兴东 杨天鸿 唐春安 张永彬 谭志宏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期278-283,共6页
境界矿柱稳定性分析是露天转地下矿山经常遇到的问题,对于矿山进行地下开采安全生产极其重要。针对石人沟铁矿露天转地下的实际情况,采用极限平衡分析和数值模拟方法,对具有代表性的境界矿柱进行了分析计算,为境界矿柱稳定性分析的方法... 境界矿柱稳定性分析是露天转地下矿山经常遇到的问题,对于矿山进行地下开采安全生产极其重要。针对石人沟铁矿露天转地下的实际情况,采用极限平衡分析和数值模拟方法,对具有代表性的境界矿柱进行了分析计算,为境界矿柱稳定性分析的方法进行了验证和补充,同时也为露天转地下境界矿柱厚度设计施工提供依据和指导。 展开更多
关键词 采矿工程 境界矿柱 数值模拟 极限平衡法 稳定性
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顺倾向层状岩质边坡溃屈破坏分析 被引量:65
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作者 朱晗迓 马美玲 尚岳全 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1144-1149,共6页
为了解顺倾向层状岩质边坡的溃屈破坏特性 ,根据多层层状岩质边坡的溃屈破坏模式 ,并考虑静水压力和地震的影响 ,建立了相应的力学模型 .采用特殊函数理论进行分析 ,得出各层岩体溃屈曲线的理论公式 ,对此类边坡溃屈破坏的临界坡长和破... 为了解顺倾向层状岩质边坡的溃屈破坏特性 ,根据多层层状岩质边坡的溃屈破坏模式 ,并考虑静水压力和地震的影响 ,建立了相应的力学模型 .采用特殊函数理论进行分析 ,得出各层岩体溃屈曲线的理论公式 ,对此类边坡溃屈破坏的临界坡长和破坏位置进行了求解 .分析了岩石弹性模量、层间滑动面强度、岩层厚度、层面倾角等因素对此类边坡溃屈破坏临界坡长的影响 .针对工程实例的分析结果与实际情况符合较好 。 展开更多
关键词 顺倾向边坡 溃屈破坏 临界波长 特殊函数理论 力学分析
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断续节理直剪试验与PFC^2D数值模拟分析 被引量:78
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作者 刘顺桂 刘海宁 +2 位作者 王思敬 胡波 张晓平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1828-1836,共9页
在以往有关断续节理模型试验和数值模拟的研究基础上,设计不同连通情况和法向应力的断续节理模型材料直剪试验,并采用颗粒流离散元软件PFC2D对模型试验进行全真数值模拟。以贯通节理试样、完整试样的剪应力–应变数值模拟曲线和模型试... 在以往有关断续节理模型试验和数值模拟的研究基础上,设计不同连通情况和法向应力的断续节理模型材料直剪试验,并采用颗粒流离散元软件PFC2D对模型试验进行全真数值模拟。以贯通节理试样、完整试样的剪应力–应变数值模拟曲线和模型试验曲线吻合作为PFC细观力学参数选取准则,并利用获得的细观力学参数对共面断续节理试样直剪试验进行数值重现。对比分析数值模拟曲线和模型试验曲线,对断续节理受剪贯通的力学机制进行研究。根据模型试验和数值试验的成果,分析断续节理预剪面上应力随剪应变的演化过程,发现剪切过程中的剪胀效应使得岩桥承担更多的压应力,从而提高了岩桥的抗剪强度。对断续节理岩体在直剪加载条件下的破坏机制进行讨论,将整个剪切过程分为线弹性阶段、初裂阶段、峰值阶段、峰后阶段及残余阶段5个阶段。 展开更多
关键词 岩石力学 断续节理 连通率 PFC^2D 直剪 抗剪强度峰值 数值模拟 岩桥
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孔庄矿深部软岩巷道非对称变形数值模拟与控制对策研究 被引量:74
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作者 何满潮 王晓义 +1 位作者 刘文涛 杨生彬 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期673-678,共6页
煤矿开采进入深部后,地质力学环境远比浅部复杂,由此引起的非线性力学现象日益严重,给深部支护与开采带来很大难度。孔庄矿-785m水平轨道大巷地应力水平和围岩黏土矿物含量较高,并受上部采空区影响,呈现明显的非对称变形特征。在对孔庄... 煤矿开采进入深部后,地质力学环境远比浅部复杂,由此引起的非线性力学现象日益严重,给深部支护与开采带来很大难度。孔庄矿-785m水平轨道大巷地应力水平和围岩黏土矿物含量较高,并受上部采空区影响,呈现明显的非对称变形特征。在对孔庄矿进行工程地质调查与分析的基础上,结合室内岩石力学实验,运用三维数值模拟方法,研究巷道非对称变形时周围岩体的位移场分布规律,分析巷道推进到上部工作面下方时应力分布规律。数值分析结果表明,孔庄矿-785m水平轨道大巷非对称变形主要受其上部采空区煤柱的集中压力控制,黏土矿物遇水膨胀、岩层结构及高地应力作用进一步恶化巷道围岩结构。该研究可为孔庄矿深部巷道非对称变形控制对策提供初步的理论依据。 展开更多
关键词 数值模拟 深部工程 软岩 非对称变形
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葛泉矿软岩大巷底鼓机理及控制研究 被引量:66
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作者 李树清 冯涛 +1 位作者 王从陆 潘长良 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期1450-1455,共6页
-190南翼运输大巷底鼓一直是困扰葛泉煤矿的重大问题。以该巷道大范围内的岩体为研究对象,通过对围岩主要物理和力学性质的室内测试、底鼓影响因素的理论分析和支护效果的数值模拟,掌握了原支护条件下巷道围岩塑性区范围和巷道周边应力... -190南翼运输大巷底鼓一直是困扰葛泉煤矿的重大问题。以该巷道大范围内的岩体为研究对象,通过对围岩主要物理和力学性质的室内测试、底鼓影响因素的理论分析和支护效果的数值模拟,掌握了原支护条件下巷道围岩塑性区范围和巷道周边应力分布状况,得出围岩性质、水和支护形式是产生底鼓的主要因素,提出了底鼓控制途径和全断面注浆、帮角锚杆加固控制底鼓的方案,并通过数值模拟优化了支护参数。现场观测表明,该方案取得了良好的底鼓控制效果。 展开更多
关键词 采矿工程 软岩巷道 底鼓机理 数值模拟 底鼓控制
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用有限元和刚体极限平衡方法分析坝肩抗震稳定 被引量:45
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作者 张伯艳 陈厚群 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期665-670,共6页
叙述了高拱坝坝肩抗震稳定分析的重要性、复杂性,简单介绍了用于坝肩稳定分析的离散元、不连续变形分 析、数值流形和界面元方法在坝肩抗震稳定分析中的应用,着重介绍了刚体极限平衡和三维有限元方法。指出高拱 坝坝肩稳定分析应考虑... 叙述了高拱坝坝肩抗震稳定分析的重要性、复杂性,简单介绍了用于坝肩稳定分析的离散元、不连续变形分 析、数值流形和界面元方法在坝肩抗震稳定分析中的应用,着重介绍了刚体极限平衡和三维有限元方法。指出高拱 坝坝肩稳定分析应考虑坝肩岩体的动力放大和坝-地基-库水的动力相互作用,算例表明所提方法的实用价值。 展开更多
关键词 高拱坝 坝肩 稳定分析 抗震 刚体极限平衡法
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隧道开挖的围岩损伤扰动带分析 被引量:43
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作者 吉小明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1697-1702,共6页
在给出隧道开挖损伤扰动带的概念、主要影响因素基础上,提出了隧道开挖损伤扰动带的力学、渗流特征及表征方法。在现场实测基础上,利用数值法研究了隧道开挖后的不同开挖方法的变形、渗流场变化规律。结果表明:开挖损伤主要决定于隧道... 在给出隧道开挖损伤扰动带的概念、主要影响因素基础上,提出了隧道开挖损伤扰动带的力学、渗流特征及表征方法。在现场实测基础上,利用数值法研究了隧道开挖后的不同开挖方法的变形、渗流场变化规律。结果表明:开挖损伤主要决定于隧道开挖方法;隧道开挖引起的渗流影响边界大于力学影响边界。研究结果有助于合理地建立隧道开挖问题的流固耦合模型。 展开更多
关键词 隧道工程 开挖损伤扰动带 开挖方法 渗透
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具有不同倾角层状结构面岩体中隧道稳定性数值分析 被引量:55
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作者 贾蓬 唐春安 +1 位作者 杨天鸿 王述红 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1275-1278,共4页
通过引入细观层次的微元体,采用损伤力学和统计理论的单元本构模型,利用岩石破裂过程分析软件RFPA(realisticfailureprocessanalysis),对具有不同倾角层状软弱结构面岩体中隧道的变形破坏特征、隧道周边关键部位的位移进行了分析·... 通过引入细观层次的微元体,采用损伤力学和统计理论的单元本构模型,利用岩石破裂过程分析软件RFPA(realisticfailureprocessanalysis),对具有不同倾角层状软弱结构面岩体中隧道的变形破坏特征、隧道周边关键部位的位移进行了分析·结果表明,层状结构面倾角大小对围岩的破坏失稳模式有显著的影响·随结构面倾角的增大,隧道周边应力分布的非对称性逐渐增强,从而造成了破坏模式的非对称性·结构面倾角增大对边墙的受力有不利影响·这对于进一步深入理解具有软弱结构面中隧道破坏失稳机理并采取有效的加固措施等具有理论和实践意义· 展开更多
关键词 结构面 隧道 破坏 数值模拟 岩体 RFPA
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岩石应变软化模型在深埋隧洞数值分析中的应用 被引量:53
9
作者 周家文 徐卫亚 +2 位作者 李明卫 周先齐 石崇 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1116-1127,共12页
随着地下洞室的大量兴建,且埋深越来越深,深埋地下洞室的开挖稳定性问题显得非常重要。针对深埋隧洞围岩特殊的力学特性表现,采用应变软化模型进行数值分析更为合适。首先,对深埋隧洞围岩力学特性和岩石应变软化模型进行简单分析,并且... 随着地下洞室的大量兴建,且埋深越来越深,深埋地下洞室的开挖稳定性问题显得非常重要。针对深埋隧洞围岩特殊的力学特性表现,采用应变软化模型进行数值分析更为合适。首先,对深埋隧洞围岩力学特性和岩石应变软化模型进行简单分析,并且通过数值加载试验分析了Mohr-Coulomb弹塑性模型和应变软化模型计算得到岩石应力–应变关系之间的区别。然后,对简单圆形深埋隧洞进行数值分析,对比分析了Mohr-Coulomb弹塑性模型和应变软化模型计算结果之间的差别,分析主要针对围岩的变形、塑性区和安全系数。最后,采用应变软化模型对两家人水电站深埋地下洞室群进行计算分析,对该地下洞室群的开挖稳定性进行评价。计算结果表明,调压室主室两侧边墙和各洞室连接处的变形较大,较其他地方更危险,需要加强对调压室主室边墙和各洞室连接处的支护强度。 展开更多
关键词 岩石力学 深埋隧洞 本构模型 应变软化 开挖稳定性 数值分析
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旋转射流破岩钻孔机理研究 被引量:40
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作者 王瑞和 周卫东 +1 位作者 沈忠厚 杨永印 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 1999年第S1期5-9,104,共6页
综合利用实验方法和数值模拟技术,研究了旋转射流的结构特性及井底流场分布,证明了旋转射流具有三维速度,且其速度最高部分,集中在离开射流轴心一定半径的一环形区域上,射流呈扩散状,其冲击面积随喷距的增大而大幅度增加。旋转射... 综合利用实验方法和数值模拟技术,研究了旋转射流的结构特性及井底流场分布,证明了旋转射流具有三维速度,且其速度最高部分,集中在离开射流轴心一定半径的一环形区域上,射流呈扩散状,其冲击面积随喷距的增大而大幅度增加。旋转射流破岩钻孔的机理不同于普通圆射流,它以剪切破碎为主,伴以冲蚀、拉伸破坏和磨削等多种形式,因而具有很高的破岩效率。破岩首先从对应着射流能量最高的环形区域开始,并逐步向内、外扩展,形成凸锥状的孔底。 展开更多
关键词 旋转射流 数值模拟 钻孔 破岩机理
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静态和动态载荷作用下岩石劈裂破坏模式的数值模拟 被引量:46
11
作者 朱万成 唐春安 +1 位作者 黄志平 逄铭璋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期1-7,共7页
简单介绍了岩石破裂过程分析程序模拟岩石在动载荷作用下破裂过程的原理和功能,并用该程序研究岩石试样在静态和动态载荷作用下的劈裂破坏过程。数值模拟再现了岩石在静态和动态应力作用下破裂模式的差异,给出了在不同冲击应力波幅值条... 简单介绍了岩石破裂过程分析程序模拟岩石在动载荷作用下破裂过程的原理和功能,并用该程序研究岩石试样在静态和动态载荷作用下的劈裂破坏过程。数值模拟再现了岩石在静态和动态应力作用下破裂模式的差异,给出了在不同冲击应力波幅值条件下岩石试样的3种典型的破裂模式。数值模拟表明,在动态加载时,应力波幅值较低时试样表现出与静态加载时类似的破裂模式,随着应力波幅值的增加,其他2种典型破裂模式就表现出来。 展开更多
关键词 岩石力学 数值模拟 破裂过程 动态载荷
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大断面小净距隧道围岩稳定性数值分析 被引量:51
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作者 龚建伍 雷学文 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期412-417,共6页
结合小净距隧道工程特点,分别建立不同跨度小净距隧道有限元计算模型,对隧道施工过程力学特征及围岩稳定性进行对比分析,以研究三车道大断面小净距隧道区别于两车道小净距隧道的基本力学特征。分析结果表明,对应不同隧道跨度、隧道净距... 结合小净距隧道工程特点,分别建立不同跨度小净距隧道有限元计算模型,对隧道施工过程力学特征及围岩稳定性进行对比分析,以研究三车道大断面小净距隧道区别于两车道小净距隧道的基本力学特征。分析结果表明,对应不同隧道跨度、隧道净距和围岩级别对隧道施工过程中围岩稳定性的影响有显著差别,相同隧道净距条件下,三车道小净距隧道围岩应力状态比两车道隧道差,净距越小,差别越大,而围岩质量越低,差别也越显著;另外,在质量较差的围岩中,大断面小净距隧道围岩受力最薄弱部位主要集中在岩柱雁形部,而两车道小净距隧道则为岩柱中部。研究结果可为大断面小净距隧道的设计、施工提供有益的参考。 展开更多
关键词 大断面 小净距隧道 数值分析 围岩 稳定性
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隧道开挖数值模拟的围岩边界取值范围研究 被引量:49
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作者 苏晓堃 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2012年第3期64-68,共5页
研究目的:隧道数值模拟的应用已相当广泛,在数值建模过程中,如何从实际问题中提取出合理的边界范围,平衡计算精度和占用内存之间关系,选取较佳的结合点,是数值建模中重要的部分。文章结合某隧道的工程实际,从数值模拟分析的角度,分两倍... 研究目的:隧道数值模拟的应用已相当广泛,在数值建模过程中,如何从实际问题中提取出合理的边界范围,平衡计算精度和占用内存之间关系,选取较佳的结合点,是数值建模中重要的部分。文章结合某隧道的工程实际,从数值模拟分析的角度,分两倍洞跨、三倍洞跨、五倍洞跨和八倍洞跨四种围岩边界范围进行了数值模拟。通过比较其第一主应力、位移和塑性区等结果,提出一般情况下隧道围岩模型的边界范围取值。研究结论:不同边界范围对隧道其周围的应力场和位移场的分布影响不大;一般情况下,取3倍洞距边界范围对隧道进行数值模拟和结构设计,其分析结果和结构设计方案较为安全。 展开更多
关键词 隧道 边界范围 数值模拟 围岩
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基于地质动力区划的近直立特厚煤层冲击地压危险性评价 被引量:48
14
作者 张宏伟 荣海 +4 位作者 陈建强 韩军 孙秉成 霍丙杰 漆涛 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2755-2762,共8页
基于地质动力区划方法,确定了乌东煤矿冲击地压主要影响因素及其相互作用关系,对乌东井田发生冲击地压的地质动力环境进行了评价。乌东矿区位于博格达断裂带体系中,断裂带北缘处于强烈的压缩状态中,井田受构造活动的影响强烈。地质动力... 基于地质动力区划方法,确定了乌东煤矿冲击地压主要影响因素及其相互作用关系,对乌东井田发生冲击地压的地质动力环境进行了评价。乌东矿区位于博格达断裂带体系中,断裂带北缘处于强烈的压缩状态中,井田受构造活动的影响强烈。地质动力区划方法确定了断裂活动特征与井田构造形式,在分析了近直立特厚煤层原始应力的基础上,建立了近直立特厚煤层冲击地压的危险性评价方法,确定了乌东煤矿南采区冲击地压点主要发生在高应力区和应力梯度区。应用FLAC3D数值计算方法,确定了开采活动对乌东煤矿冲击地压的影响,并对冲击地压危险区域进行了划分与预测。研究表明,在构造应力的影响下,乌东井田围岩能够产生较大的压缩应变,积聚较高的弹性潜能,为冲击地压的发生提供了能量条件,开采活动使工作面所在煤体的弹性能更加接近由稳态向非稳态转变的临界,增大了冲击地压发生的危险性。在南采区的高应力区和应力梯度区应加强冲击地压监测和采取解危措施,避免冲击地压的发生。 展开更多
关键词 近直立特厚煤层 冲击地压 活动断裂 地质动力区划 岩体应力计算 危险性评价
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大型地下洞室围岩稳定性数值模拟分析 被引量:29
15
作者 孙红月 尚岳全 张春生 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期70-73,85,共5页
结合泰安抽水蓄能电站的工程建设实际,在现场地质调查和场区地勘资料分析的基础上,深入分析了工程区的地质力学环境条件,建立了能够反映研究区地貌、岩体结构和地应力环境条件的力学模型.以地应力实测结果为参照依据,采用线性有限元法... 结合泰安抽水蓄能电站的工程建设实际,在现场地质调查和场区地勘资料分析的基础上,深入分析了工程区的地质力学环境条件,建立了能够反映研究区地貌、岩体结构和地应力环境条件的力学模型.以地应力实测结果为参照依据,采用线性有限元法反演分析了初始地应力场,采用非线性有限元方法模拟了地下厂房等主要洞室开挖施工与支护过程中的围岩应力和稳定性状况,全面论证了大型地下洞室开挖方案的可行性,揭示了大型地下洞室不同开挖阶段应力的集中部位和围岩的潜在破坏部位. 展开更多
关键词 地下洞室 围岩稳定性 数值模拟 地应力 有限元法
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覆岩离层变形力学机理数值模拟研究 被引量:40
16
作者 苏仲杰 于广明 杨伦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1287-1290,共4页
以研究覆岩离层受力状态及其发生机理为目的,采用RFPA岩石破裂分析系统,模拟研究位于采动后形成的压力平衡拱内岩层水平应力、垂直应力、剪应力集中位置及与初始应力的倍数关系,为覆岩离层产生位置、离层大小等研究和确定提供了重要的... 以研究覆岩离层受力状态及其发生机理为目的,采用RFPA岩石破裂分析系统,模拟研究位于采动后形成的压力平衡拱内岩层水平应力、垂直应力、剪应力集中位置及与初始应力的倍数关系,为覆岩离层产生位置、离层大小等研究和确定提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 覆岩离层 岩石破裂 数值模拟 平衡拱 应力集中 数值分析
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数值模拟在地下煤矿开采岩石力学问题中的应用 被引量:42
17
作者 高富强 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2019年第2期91-98,共8页
随着计算机软、硬件的飞速发展,数值模拟工具在各种尺度上模拟物理现象的能力及相关的计算能力都取得了重大进展。在岩石力学领域,数值模拟方法已经被广泛应用于评估复杂岩体的力学响应、研究岩体变形和破坏机理等方面,成为岩石工程和... 随着计算机软、硬件的飞速发展,数值模拟工具在各种尺度上模拟物理现象的能力及相关的计算能力都取得了重大进展。在岩石力学领域,数值模拟方法已经被广泛应用于评估复杂岩体的力学响应、研究岩体变形和破坏机理等方面,成为岩石工程和采矿工程领域常用甚至必备的手段。探讨了采用数值模拟分析解决地下煤矿开采中典型的岩石力学问题时应注意的关键问题,包括数值模拟方法的选择、煤岩体力学参数的确定、本构模型的选取、巷道围岩破坏机理分析、蠕变及冲击地压的时间因素及采空区顶板覆岩周期性垮塌,以期为地下煤炭开采研究人员提供参考。 展开更多
关键词 数值模拟 煤矿开采 岩石力学 动力破坏
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坚硬岩石一次爆破成井掏槽方式的数值模拟研究 被引量:40
18
作者 周传波 谷任国 罗学东 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第13期2298-2303,共6页
对坚硬岩石条件下深孔一次爆破成井的九孔、双孔菱形、单螺旋和双螺旋4种掏槽方式,在炸药爆炸荷载作用下的应力产生和传播机理进行了计算机数值模拟。模拟采用LS-DYNA三维非线性动力有限元程序,结果得到了4种掏槽方式的节点最大应力产... 对坚硬岩石条件下深孔一次爆破成井的九孔、双孔菱形、单螺旋和双螺旋4种掏槽方式,在炸药爆炸荷载作用下的应力产生和传播机理进行了计算机数值模拟。模拟采用LS-DYNA三维非线性动力有限元程序,结果得到了4种掏槽方式的节点最大应力产生的时间、空孔周边应力产生的时间、有效应力作用的时间、节点最大运动速度以及掏槽孔应力全部贯穿的时间等相关参数的定量计算值。通过对计算结果的综合优化研究,选择了单螺旋掏槽方式优化模型。该研究成果,已在现场应用中得到了验证。试验结果表明,该方法解决了制约一次爆破成井相关爆破参量难以确定和爆破效果难以预料等技术上的瓶颈问题,并为其在地下建筑工程领域中推广应用提供了科学合理的理论指导依据,具有广阔的推广应用前景。 展开更多
关键词 数值分析 一次爆破成井 掏槽
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地铁开挖对地基沉降影响的数值分析 被引量:28
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作者 王善勇 唐春安 +1 位作者 王述红 陆培炎 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期887-890,共4页
根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ... 根据现场地质条件 ,以地基关键断面为研究对象建立相应的数值模型 ,应用自行开发RFPA2D程序就广州地铁二号线盾构开挖对新南方购物中心大楼稳定性影响问题进行了数值模拟研究·分析了隧道断面洞顶的沉降位移和建筑物地基的沉降位移 ,数值模拟结果再现了隧洞开挖引起的周围岩体的损伤破坏过程 ,得到了隧洞及地基周围岩土的应力变化图 ,塑性区破坏图 ,以及位移矢量图 ,预报了破碎带的未来发展趋势·数值计算结果与采用解析算法的结果进行了对比验证 ,结果与现场观测资料基本吻合· 展开更多
关键词 地铁开挖 地基沉降 数值模拟 建筑物稳定性 有限元法 塑性区 岩体损伤 地下铁道
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不同加载条件下岩石强度尺寸效应的数值模拟 被引量:36
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作者 张明 卢裕杰 +2 位作者 介玉新 杨强 张红武 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期147-154,共8页
岩石材料由于非均质性,其强度值具有明显的尺寸效应。而作为一种试验指标,岩石的强度尺寸效应与加载条件有关,不同的加载条件下其尺寸效应既有相同的规律,也存在差异。本文用真实破裂过程分析系统RFPA,对压缩试验、拉伸试验及三点弯曲... 岩石材料由于非均质性,其强度值具有明显的尺寸效应。而作为一种试验指标,岩石的强度尺寸效应与加载条件有关,不同的加载条件下其尺寸效应既有相同的规律,也存在差异。本文用真实破裂过程分析系统RFPA,对压缩试验、拉伸试验及三点弯曲试验进行数值模拟,得到不同加载条件下岩石强度尺寸效应的数值结果。由此可知,岩石的峰值强度和残余强度均随着尺寸的增加而降低,可以用Weibull尺寸效应律进行拟合,拟合效果较好,但其破坏形态不会显著改变。不同加载条件下岩石材料强度尺寸效应的差异可以通过其破坏时的均质度来反映,不同的加载条件有着不同的均质度,为一个动态参数。其值越大,表示岩石破坏时越均匀,尺寸效应越不明显。基于此,三点弯曲试验强度尺寸效应最为明显,单轴拉压试验次之,有侧压的压缩试验最不明显。在目前对尺寸效应的理论研究仍不尽人意的情况下,数值模拟可视为一种研究岩石强度尺寸效应的有效途径。 展开更多
关键词 岩土力学 强度尺寸效应 数值模拟 岩石破裂 加载条件 WEIBULL分布
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