连续弯道水流紊动特性试验研究 被引量：26

1

作者 王虹 王连接 +2 位作者 邵学军 何建波 王欣 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期525-533,共9页

采用电磁流速仪,在接近天然河道形态的连续弯道中,对沿程断面上各点的脉动流速进行量测.根据测得的数据分析得到了紊动能谱、紊动强度、紊动切应力、紊动能、紊动参数等的全断面分布.研究结果表明水流紊动主要集中在10 Hz以下,不同环流... 采用电磁流速仪,在接近天然河道形态的连续弯道中,对沿程断面上各点的脉动流速进行量测.根据测得的数据分析得到了紊动能谱、紊动强度、紊动切应力、紊动能、紊动参数等的全断面分布.研究结果表明水流紊动主要集中在10 Hz以下,不同环流形式与各种紊动量之间会互相影响,边壁处纵向紊动强烈、横向和垂向紊动较弱. 展开更多

关键词 连续弯道 紊动结构 二次流

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采动裂隙扩展规律及渗透特性分形研究 被引量：24

2

作者 梁涛 刘晓丽 王思敬 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3729-3739,共11页

采用水岩相似材料模拟试验研究了不同荷载、岩层性质及开采速度等因素影响下煤层开采后覆岩垮落及裂隙演化特征。基于分形理论,得到了采动裂隙随开采进程在采煤工作面不同分区内的分形演化规律,并根据采动裂隙分布推导了裂隙岩体分形渗... 采用水岩相似材料模拟试验研究了不同荷载、岩层性质及开采速度等因素影响下煤层开采后覆岩垮落及裂隙演化特征。基于分形理论,得到了采动裂隙随开采进程在采煤工作面不同分区内的分形演化规律,并根据采动裂隙分布推导了裂隙岩体分形渗流公式,得到了渗透系数随开采进程及裂隙扩展的关联性演化规律及其相应的理论公式。在此基础上,利用大型相似材料物理模型试验,通过对采动影响下上覆岩层垮落后的裂隙网络物理模型进行钻孔电视成像,得到采动裂隙分布,并应用推导的渗透系数关联演化理论公式计算出含裂隙网络的模型试验介质的渗透系数,同时,利用钻孔注水试验验证了渗透系数理论模型的正确性。研究表明,采动裂隙在水平方向分布类似“W”形;而在垂直方向,总体上分形维数随高度增加而减小,减小幅度为4.32%~11.40%。然而在裂隙带与弯曲带交接部位,由于离层裂隙的存在,使分形维数较垮落带增大约3.47%。采动裂隙渗透系数与采动裂隙分布相关,在水平向上大体呈“V”形分布,总体上中间分区渗透系数相对较低,两端分区渗透系数相对较高。随着竖向分区增高,渗透系数逐渐减小,在裂隙带和弯曲带交接部位离层裂隙发育,使该区域渗透系数显著增大。本文推导的采动裂隙渗透系数关联演化理论公式,是定量研究采动影响下上覆岩层的渗透特性变化有益尝试。 展开更多

关键词 采动裂隙 裂隙演化 分形维数 物理模型试验 渗透特性

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碎石桩加固可液化场地数值模拟与分析 被引量：19

3

作者 邹佑学 王睿 张建民 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期152-163,共12页

采用砂土液化大变形模型模拟饱和砂土及等效非线性增量模型模拟碎石桩,对碎石桩加固约19 m厚饱和砂土场地的动力离心模型试验进行数值模拟,在加固区与非加固区不同部位的加速度和超静孔隙水压响应时程与试验数据符合较好。在试验验证的... 采用砂土液化大变形模型模拟饱和砂土及等效非线性增量模型模拟碎石桩,对碎石桩加固约19 m厚饱和砂土场地的动力离心模型试验进行数值模拟,在加固区与非加固区不同部位的加速度和超静孔隙水压响应时程与试验数据符合较好。在试验验证的基础上,对不同震动强度下碎石桩的排水与加密效应对加固可液化场地的动力响应影响进行了模拟研究,包括:超静孔压累积与消散,土体液化变形的发展,及加固区内部与外部响应差异等。结果表明:碎石桩加固可明显改善土体抗液化能力,在所分析的0.2 g震动强度工况,碎石桩加固区除桩间土浅层1 m^2 m少量部位外未出现土体液化,基本达到加固消除液化的目的。碎石桩抗液化的有效影响范围约为2.5倍~3倍桩径,在浅层小而随深度增加;外围桩发挥着加固区排水屏障和非加固区排水通道的作用;碎石桩加固加密土体时,会提高土体的剪应力比峰值。 展开更多

关键词 动力响应 可液化场地 碎石桩 复合地基 数值模拟 动力离心模型试验

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基于SMP的粒状材料各向异性强度准则 被引量：19

4

作者 张连卫 张建民 张嘎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1107-1111,共5页

基于SMP准则,假定不同平面上的摩擦角随该平面与沉积面之间的夹角变化,提出了一般应力条件下各向异性粒状材料的强度准则,称为ASMP准则,给出了该强度准则在横观各向同性条件下的表达式。对两种典型条件下各向异性砂土强度特性的模拟结... 基于SMP准则,假定不同平面上的摩擦角随该平面与沉积面之间的夹角变化,提出了一般应力条件下各向异性粒状材料的强度准则,称为ASMP准则,给出了该强度准则在横观各向同性条件下的表达式。对两种典型条件下各向异性砂土强度特性的模拟结果表明,ASMP准则能够较好的反映粒状材料在一般应力条件下的强度变化规律,尤其是材料主轴与应力主轴成任意角度时的强度变化。在此基础上,进一步提出了该各向异性强度准则在典型条件下的实用表达式。 展开更多

关键词 粒状材料 各向异性 强度准则 空间滑动面

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黄河上游高含沙支流入汇与交汇区淤积形态试验研究 被引量：15

5

作者 王平 张原锋 +2 位作者 侯素珍 胡恬 吴保生 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期34-42,共9页

黄河上游支流十大孔兑高含沙洪水入汇干流,在交汇区形成沙坝淤堵黄河是一种特殊的干支流交汇现象。通过模型试验对孔兑高含沙洪水入汇过程和交汇区沙坝淤积形态进行了初步研究。结果表明:相较于一般水流入汇,高含沙水流入汇造成的交汇... 黄河上游支流十大孔兑高含沙洪水入汇干流,在交汇区形成沙坝淤堵黄河是一种特殊的干支流交汇现象。通过模型试验对孔兑高含沙洪水入汇过程和交汇区沙坝淤积形态进行了初步研究。结果表明:相较于一般水流入汇,高含沙水流入汇造成的交汇口上游壅水程度更高,下游回流区范围更大;壅水区发生强烈的高含沙水流逆行扩散和异重流潜入运动,异重流运行长度是干流流量和干支流动量比的函数。壅水区形成具有倒坡降的楔形淤积体,回流区形成带状淤积体,水流偏转区和高流速带形成凹坑。支流总来沙量是影响淤积规模的重要因素,各部分淤积体几何特征与支流来沙量有很好的正相关关系。 展开更多

关键词 黄河 高含沙洪水 交汇区 沙坝 淤积形态

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能源储备地下库群稳定性与连锁破坏分析 被引量：14

6

作者 杨强 刘耀儒 +2 位作者 冷旷代 吕庆超 杨春和 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3553-3561,3568,共10页

基于变形加固理论关于结构失稳的严格定义及其集合逻辑表述,提出了基于不平衡力和最小塑性余能原理的地下储库群稳定性判别方法。在非平衡态弹塑性力学框架下,将经典有限元拓展到结构失稳后的分析,塑性余能范数即可作为库群失稳判据,而... 基于变形加固理论关于结构失稳的严格定义及其集合逻辑表述,提出了基于不平衡力和最小塑性余能原理的地下储库群稳定性判别方法。在非平衡态弹塑性力学框架下,将经典有限元拓展到结构失稳后的分析,塑性余能范数即可作为库群失稳判据,而不平衡力及其发展则表征了库群失稳破坏的形态和演化路径。研究了单储库的稳定性、双储库结构在不同储库间距条件下的整体稳定性及连锁破坏规律,并应用于金坛盐矿油气储库群的稳定性分析和连锁破坏模拟计算分析。研究表明,不平衡力和塑性余能范数用来定量评价地下储库的稳定性是合适的。变形加固理论为评价库群整体稳定性、研究储库间相互作用以及破坏的时空演化提供了定量实用的分析方法,为地下储库群的灾变机制与防护研究打下基础。 展开更多

关键词 库群稳定 连锁破坏 变形加固 塑性余能 不平衡力

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煤矿分布式地下水库渗流场分析及优化调度 被引量：14

7

作者 刘晓丽 曹志国 +1 位作者 陈苏社 高岩堂 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3693-3699,共7页

煤炭规模化开采势必产生扰动裂隙场,进而破坏地下水系统,并产生大量矿井水,导致矿井突涌水风险。为了保障煤矿生产安全,并将矿井水储存在井下供生产和生活使用,提出了煤矿地下水库理论框架和技术体系。煤矿地下水库建设的关键难题是库容... 煤炭规模化开采势必产生扰动裂隙场,进而破坏地下水系统,并产生大量矿井水,导致矿井突涌水风险。为了保障煤矿生产安全,并将矿井水储存在井下供生产和生活使用,提出了煤矿地下水库理论框架和技术体系。煤矿地下水库建设的关键难题是库容(或储水量)的评估与控制,即将矿井水储存在采空区后,如何保障不断增加的矿井水不会危及到后续煤炭开采活动。基于此,提出了在煤矿区建设多个地下水库,通过管道将多个地下水库相互连接起来形成相互连通的分布式地下水库,并可在多个水库间进行水量联合调度的技术思路。其优势是可以通过水库间的水量调度保证每个水库中的矿井水在安全库容范围,特别是可以使威胁现有采区的地下水库储水量得到有效控制,防止水害发生。以某煤矿分布式地下水库建设为例,根据矿井开采区的地质资料,计算不同高程区域的储水能力,确定分布式地下水库的库容-水位曲线;在此基础上,建立分布式地下水库的地下水数值模拟模型,预测矿区的涌水量;并针对矿区的涌水量,结合地表水资源,按照水量供求关系,进行矿区水资源的优化调度,使得矿区涌水得到合理和高效利用。 展开更多

关键词 分布式地下水库 库容-水位关系 涌水量 优化调度

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周边孔炮眼间距对光面爆破效果的影响 被引量：12

8

作者 满轲 刘晓丽 +2 位作者 王锡勇 陈振鸣 王驹 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第29期47-53,共7页

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数,得到了适宜于本项目的爆破实施方案。进而,着重研究了周边炮孔间距对光面爆破效果的影响,分别从爆破原理、断裂力学原理、经验方法的角度,计算了适宜于爆破的周边... 基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破的爆破参数,得到了适宜于本项目的爆破实施方案。进而,着重研究了周边炮孔间距对光面爆破效果的影响,分别从爆破原理、断裂力学原理、经验方法的角度,计算了适宜于爆破的周边炮眼间距,其间距值约为50 cm。进一步实施了在不同周边孔间距情况下光面爆破的施工效果,验证了通过上述方法计算得到的周边孔间距是合理的。同时,需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,爆破试验获取的爆破数据仅仅是对不同周边孔间距的初步探索,研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。 展开更多

关键词 光面爆破 周边眼间距 爆破原理 断裂力学原理 经验方法

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水平荷载作用下风电机桩基础的离心模型试验研究 被引量：12

9

作者 荣冰 张嘎 张建民 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期428-432,共5页

桩基础是近海风机经常采用的基础形式。由于风电机组对基础的承载力和变形有着严格的要求,而水平荷载常常是控制荷载,因此,研究水平荷载作用下风机桩基础的应力、变形特性具有重要意义。针对风机单桩基础,选取典型的黏土地基,进行了水... 桩基础是近海风机经常采用的基础形式。由于风电机组对基础的承载力和变形有着严格的要求,而水平荷载常常是控制荷载,因此,研究水平荷载作用下风机桩基础的应力、变形特性具有重要意义。针对风机单桩基础,选取典型的黏土地基,进行了水平加载条件下的离心模型试验,重点分析了桩身的响应及桩周围土体的变形特点。试验结果表明,在水平荷载作用下,桩顶的水平位移随着水平力的增加而增加,位移的增加速率在临界荷载之后增长较快;桩身弯矩分别在埋深1/5和3/5处附近分别出现极大值和极小值,且桩底具有一定弯矩值;桩周围土体的变形随着离桩距离的增加而减小,可分为主动区和被动区。桩对土体变形的影响区域随着水平力的增加而不断扩展,最后基本稳定在2倍桩径范围内。 展开更多

关键词 风力发电 桩基础 水平加载 离心模型试验 变形

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离心模型试验与数值模拟相结合研究采空边坡渐进破坏特性 被引量：12

10

作者 李世俊 马昌慧 +3 位作者 刘应明 韩玉珍 张彬 张嘎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1577-1583,1595,共8页

以贵州六盘水地区煤层开采为工程背景,采用离心模型试验与数值模拟相结合的方法研究了采空条件下边坡的渐进破坏过程及破坏模式。基于离心模型试验得到了开采过程中边坡的位移场,并采用FLAC^(3D)对离心模型试验过程进行了数值模拟,数值... 以贵州六盘水地区煤层开采为工程背景,采用离心模型试验与数值模拟相结合的方法研究了采空条件下边坡的渐进破坏过程及破坏模式。基于离心模型试验得到了开采过程中边坡的位移场,并采用FLAC^(3D)对离心模型试验过程进行了数值模拟,数值与试验结果得出的边坡位移时程曲线吻合程度较高,塑性区分布与试验点对分析得到的滑裂面破坏过程与路径基本一致。通过对比、融合离心模型试验观测与数值模拟结果,表明贯通坡脚与采空区的滑裂面由下向上形成,且总体发生剪切错动破坏,贯通坡肩与采空区的滑裂面由上至下发生复杂的破坏过程,初始阶段滑裂面发生张拉破坏,中间阶段同时发生张拉与剪切破坏,末尾阶段发生剧烈的剪切滑移破坏。 展开更多

关键词 采空区 边坡 渐进破坏 破坏模式 离心模型试验 数值模拟

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深部岩体半正弦应力波扰动下的层裂试验研究 被引量：10

11

作者 满轲 刘晓丽 宋志飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期428-434,共7页

针对深部岩体在应力波扰动作用下所呈现出的层裂破坏现象,基于一维弹性波理论,首先阐明了一个简单的半正弦应力波在单个岩石杆件中的传播机理,并剖析其层裂破坏原理;依据净拉应力与动拉伸强度等特征因子,刻画并表征了其破坏过程。进而,... 针对深部岩体在应力波扰动作用下所呈现出的层裂破坏现象,基于一维弹性波理论,首先阐明了一个简单的半正弦应力波在单个岩石杆件中的传播机理,并剖析其层裂破坏原理;依据净拉应力与动拉伸强度等特征因子,刻画并表征了其破坏过程。进而,采用SHPB设备开展了岩石杆件的层裂试验,发现层裂后岩石杆件其破坏断口较为齐整,并且与拉伸应力方向基本保持为垂直,属于典型的I型拉伸破坏。并且,层裂长度与理论分析值表征出一致的规律,亦即随着层裂次数增加,岩石杆件断裂的长度将逐渐增大。进一步地分析并揭示了岩石介质发生层裂的根本原因,是由于岩石处于强扰动所致的动力效应与岩石样品自身不均匀性、非线弹性及各向异性所体现出的结构效应而共同作用、相互耦合所引起的。文中所揭示的某些岩石工程破坏行为背后的固有本质,可对岩土工程的精细化开挖与支护设计、岩爆预警与监测等提供相应的理论支撑,其对于深部地下工程的强动力扰动行为与渐进失稳破坏现象,亦有一定的理论指导意义与工程应用前景。 展开更多

关键词 深部岩体 层裂 半正弦应力波扰动 动力效应 结构效应

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基于细观力学的混凝土劈拉破坏率相关特性研究 被引量：10

12

作者 秦川 张楚汉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3771-3777,3783,共8页

提出了一种高效的混凝土细观力学预处理方法,其中包括基于背景网格的骨料投放与细观三组分的识别;建立了颗粒离散元的混凝土细观力学模型。利用该模型对不同应变率下混凝土的劈拉试验进行了数值仿真,仿真结果显示出的混凝土动力强度提... 提出了一种高效的混凝土细观力学预处理方法,其中包括基于背景网格的骨料投放与细观三组分的识别;建立了颗粒离散元的混凝土细观力学模型。利用该模型对不同应变率下混凝土的劈拉试验进行了数值仿真,仿真结果显示出的混凝土动力强度提高的规律以及不同应变率下混凝土的破坏模式与试验结果吻合较好。研究表明,随着应变率的提高,混凝土破坏时产生更多弥散状分布的裂纹,同时有些裂纹穿过强度较高的骨料,导致混凝土在高应变率破坏过程中消耗更多的能量,是混凝土的动力强度提高的重要原因。此外,在高应变率下,力链产生更多的分叉,空间分布的不均匀性和随机性增加,因此,在高应变率下混凝土动力强度表现出更大的离散性。 展开更多

关键词 混凝土动力强度 细观力学 颗粒离散元 力链

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深基坑复合土钉支护的三维有限元数值分析 被引量：10

13

作者 李彦初 陈轮 《工程勘察》 CSCD 2012年第2期11-15,32,共6页

复合土钉支护作为一种新型支护技术具有广阔的应用前景,但目前相关的研究远远落后于工程实践。本文运用有限元软件ABAQUS建立了超前钢管桩、土钉、预应力锚索三种支护结构不同组合的复合土钉支护和简单土钉支护的三维模型,对基坑的开挖... 复合土钉支护作为一种新型支护技术具有广阔的应用前景,但目前相关的研究远远落后于工程实践。本文运用有限元软件ABAQUS建立了超前钢管桩、土钉、预应力锚索三种支护结构不同组合的复合土钉支护和简单土钉支护的三维模型,对基坑的开挖支护过程进行了数值模拟。研究表明:复合支护下基坑开挖面最大水平位移发生在基坑下部;钢管桩对开挖面中上部水平位移限制作用明显;土钉轴力的分布成中间大、两端小的形式。本文的结果与前人的研究成果相符,可以为工程提供一定参考。 展开更多

关键词 基坑支护 复合土钉 超前桩 土钉轴力 有限元

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基于蚁群算法优化极限学习机模型的滑坡位移预测 被引量：9

14

作者 曹博 汪帅 +3 位作者 宋丹青 杜涵 刘光伟 周志伟 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期172-178,共7页

采用高精度的优化算法对于提高滑坡位移预测模型的准确性具有重要意义,然而已有文献中很少对多种优化算法进行对比研究。以三峡库区的八字门滑坡为例,以极限学习机(ELM)理论为基础进行滑坡位移预测,同时运用多种算法对建立模型过程中的... 采用高精度的优化算法对于提高滑坡位移预测模型的准确性具有重要意义,然而已有文献中很少对多种优化算法进行对比研究。以三峡库区的八字门滑坡为例,以极限学习机(ELM)理论为基础进行滑坡位移预测,同时运用多种算法对建立模型过程中的参数选择进行优化以期提高预测效果。为提高预测精度,以移动平均法为基础,将滑坡位移分解为趋势项和周期项,趋势项位移使用多项式函数进行预测,周期项位移使用MATLAB自编程序的极限学习机模型进行预测,两项预测值相加即可得到最终的累计位移预测值。计算结果表明:单一的ELM模型能够较为准确地预测具有阶跃式曲线的滑坡累计位移,预测结果的平均误差为23.5 mm,拟合优度为0.973。与粒子群算法和遗传算法相比,蚁群算法(ACO)在计算用时和优化效果上更优,蚁群算法优化极限学习机模型对位移的预测精度也最高,平均误差为10.1 mm,拟合优度为0.998,可在类似滑坡的位移预测研究中进行推广。 展开更多

关键词 滑坡 位移预测 移动平均法 蚁群算法 极限学习机

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周边空孔效应对爆破振速及围岩损伤的影响研究 被引量：9

15

作者 满轲 刘晓丽 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第11期127-134,184,共9页

基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破施工的爆破参数,研究了周边孔在空孔间隔情况下的炮眼布置方案。进而,从爆破原理出发,对装药孔与空孔之间的相互爆破作用进行了分析计算,认为在应力集中区与破裂区相互重合状... 基于光面爆破施工方法,设计了甘肃北山坑探设施项目光面爆破施工的爆破参数,研究了周边孔在空孔间隔情况下的炮眼布置方案。进而,从爆破原理出发,对装药孔与空孔之间的相互爆破作用进行了分析计算,认为在应力集中区与破裂区相互重合状态下的空孔间距是最适宜的间距,通过计算获得其间距值约为30 cm。进一步的实施了在空孔间隔布设周边孔情况下的光面爆破试验,根据爆破后的炮孔利用率及半孔率,发现在采用空孔间隔的左帮位置处,光面爆破效果良好,验证了通过上述方法计算得到的空孔间距是合理的。同时,对爆破过程中和爆破后分别实施了爆破振动监测及围岩损伤测试,爆破振动测试结果显示:空孔间隔侧的最大振速(12 cm/s)小于普通药包侧的最大振速(20 cm/s)。围岩损伤测试结果表明:空孔间隔装药处爆破导致的围岩损伤范围(22 cm)也较普通药包处小(27 cm)。需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,该文爆破试验获取的爆破数据仅仅是对周边孔布设空孔时产生空孔效应的初步探索,该研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置,有一定的理论指导意义。 展开更多

关键词 光面爆破 周边孔 空孔效应 爆破振速 围岩损伤

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自密实混凝土在堆石孔隙中的流动规律研究 被引量：8

16

作者 张传虎 金峰 +1 位作者 陈松贵 徐小敏 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期112-120,共9页

自密实混凝土能否密实填充堆石孔隙不仅决定了堆石混凝土的强度,而且直接影响工程的质量和安全。自密实混凝土在堆石间隙中的流动可视为颗粒/Bingham流体两相流,其非牛顿流变特性和复杂通道使得流动格外复杂。本文采用格子Boltzmann方... 自密实混凝土能否密实填充堆石孔隙不仅决定了堆石混凝土的强度,而且直接影响工程的质量和安全。自密实混凝土在堆石间隙中的流动可视为颗粒/Bingham流体两相流,其非牛顿流变特性和复杂通道使得流动格外复杂。本文采用格子Boltzmann方法和颗粒离散元耦合方法研究了自密实混凝土在堆石孔隙中的流动过程。发现自密实混凝土在堆石间隙中的流动状态分为稀疏流、密集流和堵塞三种状态,其中孔径比(出口尺寸与运动颗粒尺寸的比值)是影响自密实混凝土流动和堵塞的重要因素。自密实混凝土中颗粒的含量越高,流动越容易形成密集流和发生堵塞。对稳定的自密实混凝土密集流,建立了颗粒流量与孔径比的关系,可以应用这一关系完善自密实混凝土在堆石体中的浇筑技术和工艺。 展开更多

关键词 水工结构 堆石混凝土 自密实混凝土 数值模拟 两相流 堵塞规律

原文传递

基于模型试验与变形加固理论的高拱坝整体稳定性判据研究 被引量：7

17

作者 程立 刘耀儒 +2 位作者 潘元炜 杨强 周维垣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2225-2235,共11页

高拱坝结构作为超静定的岩体工程结构,在破坏过程中,首先发生局部起裂,然后整体进入非线性变形阶段,最后发生整体破坏,因此难以用单一的稳定性判据衡量高拱坝的整体稳定性。使用超水荷载法研究拱坝的稳定性,分析拱坝整体结构在超载过程... 高拱坝结构作为超静定的岩体工程结构,在破坏过程中,首先发生局部起裂,然后整体进入非线性变形阶段,最后发生整体破坏,因此难以用单一的稳定性判据衡量高拱坝的整体稳定性。使用超水荷载法研究拱坝的稳定性,分析拱坝整体结构在超载过程中的破坏过程。对基于地质力学模型试验的三安全度(K1,K2,K3)评价标准和基于非线性数值模拟的超载倍数–塑性余能曲线评判标准进行对比分析。同时,利用变形加固理论能够近似模拟结构发生局部破坏后应力、位移情况的优势,提出基于变形加固理论的拱坝三安全度评判标准K–1,K–2,K–3。通过对模型试验和数值计算的结果归纳分析,分别论述模型试验的K1,K2,K3与数值计算的K–1,K–2,K–3之间的联系。结果表明,基于地质力学模型试验的三安全度评价标准K1,K2,K3与所提出的基于变形加固理论的三安全度评价标准K–1,K–2,K–3具有较高的一致性,两者之间可以互相验证。 展开更多

关键词 水利工程 高拱坝 模型试验 变形加固理论 稳定性判据

原文传递

基于随机森林算法的CPTu土类识别模型研究及其在不同区域的应用 被引量：2

18

作者 伍圣超 王睿 张建民 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期4391-4402,共12页

探讨基于跨地区的“CPTu+钻孔”数据库建立多地区广泛适用的土类识别模型的可行性,阐明在砾石、砂土、粉土、黏土四大分类情况下,能够适用于多个不同地区的土类识别模型。基于跨新西兰、奥地利、德国3个地区的“CPTu+钻孔”数据库,以CPT... 探讨基于跨地区的“CPTu+钻孔”数据库建立多地区广泛适用的土类识别模型的可行性,阐明在砾石、砂土、粉土、黏土四大分类情况下,能够适用于多个不同地区的土类识别模型。基于跨新西兰、奥地利、德国3个地区的“CPTu+钻孔”数据库,以CPTu测试数据的8个统计特征为输入,以砾石、砂土、粉土、黏土4种土类为输出,应用随机森林算法建立分类模型,同时探讨RF、SVM、BPANN、KNN 4种机器学习算法对于该土类识别问题的性能差异。研究结果表明:模型在3个地区均具有良好的泛化性能,与工程中广泛接受的SBTn图表法相比,土类预测精度显著提升。结合该模型和相应的土层界面确定方法,可应用于完整的CPTu测试曲线以重构测点处的土层分布。重构土层分布和钻孔土层分布具有很好的一致性,一致性程度达95%左右。在4种机器学习算法中,RF算法具备最优的性能,能有效解决不平衡分类问题。 展开更多

关键词 CPTU 土类识别 随机森林 泛化性能 不平衡分类

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高放废物地质处置切缝药包定向爆破技术研究 被引量：6

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作者 满轲 刘晓丽 +3 位作者 王驹 岳中文 王锡勇 许鹏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第B06期316-323,328,共9页

基于切缝药包定向断裂技术,详细研究了切缝药包在巷道爆破中的爆发过程及其破坏原理;并结合高放废物地质处置爆破工程的特殊性(围岩损伤要求尽可能的小),论述了甘肃北山坑探设施BET项目,设计了切缝药包定向爆破的参数。并从理论上分析... 基于切缝药包定向断裂技术,详细研究了切缝药包在巷道爆破中的爆发过程及其破坏原理;并结合高放废物地质处置爆破工程的特殊性(围岩损伤要求尽可能的小),论述了甘肃北山坑探设施BET项目,设计了切缝药包定向爆破的参数。并从理论上分析了高放废物地质处置工程定向断裂爆破岩石破坏的起裂及破坏判据,其采用动态力学参数(动抗压强度、动抗拉强度、动态弹性模量、动泊松比、动断裂韧性、动应力强度因子等)对该破坏判据进行了刻画。进一步的,在同一巷道掌子面情况下,于不同左、右帮部位置处,实施了切缝药包爆破试验,发现在采用切缝药包的右帮位置处,光面爆破效果良好,并且在切缝药包处的围岩损伤范围与爆破振动速度均较普通药包情况下的损伤范围小,验证了通过上述方法计算得到的爆破参数是合理的,切缝药包技术应用于高放废物地质处置工程是可取的。需指出的是,钻爆施工涵盖多种不同的爆破参数,影响因素众多,该文爆破试验获取的爆破数据仅仅是对切槽药包定向断裂爆破在高放废物地质处置工程的初步探索,该研究可对后续工程开挖提供相应的试验数据与理论支撑,其对于深部地下工程的爆破开挖有一定的理论指导意义。 展开更多

关键词 光面爆破 切缝药包 定向爆破破坏判据 围岩损伤区 高放废物地质处置

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不同赋存深度新疆天湖花岗岩的动态拉伸力学特性研究 被引量：6

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作者 满轲 刘晓丽 +2 位作者 宫凤强 马洪素 王驹 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期200-209,共10页

基于SHPB装置,进行了高放废物地质处置新疆预选区天湖地段花岗岩的动态拉伸力学特性试验,试验所用岩芯均取自于同一钻孔的不同深度处(深度范围为350 m^580 m)。测试结果显示:该花岗岩在加载率处于105 MPa/s这一中高等加载率下,其动态拉... 基于SHPB装置,进行了高放废物地质处置新疆预选区天湖地段花岗岩的动态拉伸力学特性试验,试验所用岩芯均取自于同一钻孔的不同深度处(深度范围为350 m^580 m)。测试结果显示:该花岗岩在加载率处于105 MPa/s这一中高等加载率下,其动态拉伸强度一般在15 MPa^35 MPa。并且随着加载率的提高,无论哪一赋存深度的花岗岩样品,其动态拉伸强度均随之增大,这说明了花岗岩的率相关加载效应特性。此外,对该花岗岩冲击破坏后的形态进行了观测,发现其加载破坏模式呈现拉伸破坏,与静态拉伸加载下的劈裂破坏特征基本一致。进一步分析试验数据,认识到花岗岩样品其动态拉伸强度之所以随着深度会产生增大或者减小的现象,是因为深部岩石其自身的物理特性已经发生了变化,从而造成了岩石力学特性随之发生改变。其密度、孔隙度等均不相同,正是这些物性的差异导致了其力学特性的差别。该研究的试验数据与理论可支撑于深部地下工程的爆破开挖及高放废物的深地质处置。 展开更多

关键词 赋存深度 高放废物地质处置 花岗岩 动态拉伸力学特性 加载率

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