国家自然科学基金(50374049)
- 作品数：18 被引量：299H指数：8
- 相关作者：王芝银李云鹏韩冰郭书太丁秀丽更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）中国石油天然气集团公司长江科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金水利部现代水利科技创新项目更多>>
- 相关领域：建筑科学理学石油与天然气工程化学工程更多>>
- 地下储油岩库稳定性的三维流固耦合分析被引量：5
- 2009年
- 地下储油岩库具有洞室规模大,空间结构复杂,地下水渗流作用等特点,针对流固耦合对储油岩库整体稳定性的影响、复杂交叉结构的空间受力变形特征及掌子面推进的空间影响范围等问题,应用FLAC3D大型工程软件对地下储油岩库稳定性进行三维流固耦合分析。研究结果表明:地下水渗流与应力的耦合效应使洞库围岩强度弱化,塑性区及洞周围岩变形均明显增大,串联洞与主洞室的交接部位是设计与施工的关注点,尤其是主洞室拱部与其他结构的交接部位;交叉结构的存在使掌子面推进的空间影响范围扩大到两个主洞室间距的2倍左右,洞室围岩的受力变形规律对小的开挖步长不十分敏感。
- 王怡王芝银许杰张志沛
- 关键词：数值仿真流固耦合稳定性分析
- 等效连续岩体流固耦合流变分析模型被引量：14
- 2006年
- 位于地下水位线以下的岩体洞室围岩承受应力场与渗流场的耦合作用,而且其变形随时间的持续而发展。本文以岩体水力学和流变力学的基本理论为基础,研究建立了岩体应力场与渗流场耦合作用下的流变分析模型,导出了相应的流变有限元计算格式。所建立的两场耦合有限元流变分析模型,可用于对地下洞室和边坡工程等进行两场耦合流变条件下的长期稳定性分析。
- 王芝银郭书太李云鹏
- 关键词：有限元模型
- 单边自由的固支岩板黏弹性行为分析及其应用被引量：2
- 2005年
- 利用黏弹性理论对单边自由的固支岩板的黏弹性力学行为进行了分析研究,重新导出了相空间中 黏弹性参数的变换关系式,并利用此式建立了单边自由的固支岩板的广义Kelvin黏弹性分析格式,将其应用 于某层状岩体洞室顶板的变形特性分析.计算表明,其与实际勘察结果比较接近,可供工程实际应用参考.
- 李云鹏王芝银
- 关键词：黏弹性岩板固支层状岩体工程实际计算表
- 地下储油岩洞数值模拟的正交试验设计被引量：8
- 2006年
- 针对地下储油岩洞群设计的数值模拟试验,提出了用正交试验设计方法进行数值模拟试验岩洞群的优化设计,获得了岩洞群的最佳布局方位、合理的岩洞断面尺寸比例、最佳水平的洞室间距和施工顺序。建立了相应的试验指标计算方法和分析思路,使地下储油岩洞库的设计方案更合理。
- 王芝银郭书太李云鹏陈山岭翁植林
- 关键词：地下储油岩洞数值模拟正交试验
- 小间距隧道爆破开挖动力效应数值模拟研究被引量：71
- 2007年
- 从爆破施工的特点入手,对小间距隧道在采用典型双侧导坑法时的爆破施工动力效应进行了数值模拟研究,给出了爆破施工在已有洞室周边产生的动力效应的一般规律,指出在爆破(后开挖洞室)开挖影响区以内,合理确定已有洞室二次衬砌施作时间的重要性,并给出了爆破施工对已有洞室稳定性影响较大的关键开挖位置。研究表明,爆破动载荷对小间距隧道围岩稳定性的影响主要表现为爆炸应力波造成围岩临空面的反射拉伸破坏,破坏较严重的是已有洞室的迎爆墙、拱脚、拱顶等部位。所得结论对小间距隧道爆破施工有一定的参考价值。
- 李云鹏艾传志韩常领霍明
- 关键词：爆破施工动力分析小间距
- 某地区花岗石三轴蠕变试验及其损伤分岔特性研究被引量：7
- 2007年
- 以某地区花岗岩为例,在分级加载条件下对岩石的蠕变特性进行三轴压缩蠕变试验研究,试验结果表明:岩石变形从稳态蠕变进入加速蠕变阶段存在一个应力阈值,当应力低于该阈值时,岩石内部的原始裂隙和孔隙在低应力水平下挤压密实,产生微细观的线黏弹性变形,蠕变变形以平缓的速率增长并最终趋于稳定,此时岩石的流变参数保持恒定;当应力超过该阈值时,在较高应力水平的持续作用下,岩石内部有大量细观分布裂纹产生并且迅速发展,损伤急剧演化累积,导致岩石流变参数发生突变。采用FLAC3D对花岗岩三轴蠕变试验进行三维数值模拟,得到岩石蠕变进入加速阶段的应力阈值。最后结合固体力学的分岔理论,从流变参数的角度考虑,对广义开尔文模型引入损伤变量,建立能够反映岩石加速蠕变阶段的损伤演化方程,对岩石进入加速蠕变阶段后由于参数突变引发的分岔力学特性进行分析,确定引起岩石发生分岔行为的流变参数以及岩石蠕变变形的分岔点。计算结果表明,基于考虑损伤影响的有效初始弹性模量得到的计算曲线与试验曲线的吻合情况较为理想。
- 韩冰王芝银郝庆泽
- 关键词：岩石力学三轴蠕变试验分岔
- 不同围岩类别小间距隧道施工过程模拟研究被引量：87
- 2006年
- 从不同围岩类别出发,对3车道小间距隧道采用典型双侧导坑法的开挖施工过程进行了数值模拟研究。给出了不同围岩类型下的3车道小间距隧道在施工过程中的围岩破坏特征及其变形规律和变形规律的相似性,获得了洞周最大变形量值之间的相对比值关系。通过中隔墙的变形与塑性破坏规律分析,比选出了3车道隧道中隔墙最小间距的工程设计参考值。分析表明:II类围岩合理间距不应小于0.45B,III类围岩应在0.35～0.45B之间,IV,V类围岩可在0.2～0.35B之间选择,对信息化反馈施工,指出了必须重点监控与关注的位置。为小间距隧道的发展和施工设计提供了较确切的参考数据和理论依据。
- 李云鹏王芝银韩常领霍明艾传志
- 关键词：公路小间距隧道围岩类别数值仿真
- 流变荷载试验曲线的模型识别及其应用被引量：26
- 2005年
- 基于粘弹性理论,建立了流变荷载试验的Maxwell、广义Kelvin和Burgers3种流变模型的位移反演模式,并给出了根据现场试验流变曲线进行流变模型识别的简便方法。分析了岩体流变荷载试验曲线,给出了能反映试验区域内岩体变形规律的最佳流变模型,反演获得了试验区域内岩体的瞬时弹性模量、长期弹性模量、粘弹性模量和粘弹性系数。结果表明,描述试验点岩体在不同荷载级别情况下的最佳流变模型均为广义Kelvin模型,但其弹性模量有所差异,其量值范围为4194～5235MPa,平均弹性模量为4900.316MPa;平均长期弹性模量为3081.65MPa。计算表明所建立的反演公式是正确的,模型及参数识别过程简便、实用。
- 李云鹏王芝银丁秀丽
- 关键词：变荷载KELVIN模型粘弹性理论粘弹性模量反演公式试验点
- 岩石流变参数鲁棒辨识方法研究被引量：1
- 2008年
- 基于室内岩石三轴蠕变试验资料对岩石的流变本构模型及流变参数进行辨识,是研究岩石流变力学特性的重要手段。由于受到试验条件和随机噪声的影响,试验数据中经常夹杂有异常值,采用传统的最小二乘法进行参数估计其结果往往会出现较大偏差。为了克服异常值对参数辨识结果的影响,引入统计学中的稳健估计理论,通过对实测的样本资料赋予不同的权重,采用双二次加权最小二乘法对流变参数进行估计。对比试验和计算结果表明,该方法能够有效地减小异常值对辨识结果的影响,在估值精度、收敛性、鲁棒性方面均优于传统的最小二乘估计方法。
- 韩冰王芝银
- 关键词：三轴蠕变试验异常值鲁棒估计参数辨识
- 大型地下储油洞粘弹性稳定性分析被引量：31
- 2005年
- 在大型地下岩洞中储油是世界各国石油战略储备的重要方式之一。随着我国石油进口量的不断增加,建造大型地下储油洞库无疑是一种综合经济效益良好的方案。针对大型地下水封储油岩洞库的工程特点,利用数值模拟方法对储库洞群中各洞室的开挖施工顺序进行了仿真模拟计算。通过对3种可能的施工方案所引起的地表变形、洞周关键位置的变形以及应力场和位移场的分布规律对比分析,比选出了洞群中各洞室较优的开挖先后顺序。对筛选出的较优方案进行了施工过程与粘弹性稳定性分析模拟,给出了考虑岩体流变特性时油库的变形规律特点,并对大型地下油库的强度及长期稳定性进行了分析评价,所得结论对地下储油库的开挖施工有一定的参考价值。
- 王芝银李云鹏郭书太许杰
- 关键词：粘弹性开挖顺序稳定性
