国家自然科学基金(51179098)
- 作品数：18 被引量：187H指数：7
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- 相关领域：建筑科学矿业工程石油与天然气工程交通运输工程更多>>
- 江边水电站地下洞室群围岩稳定性数值分析被引量：7
- 2015年
- 利用显式有限差分快速拉格朗日分析程序FLAC3D,在进行初始地应力反演的基础上,建立了四川江边水电站地下厂房洞室群的三维非线性地质力学模型。采用基于能量耗散原理的弾脆性本构模型,对设计开挖和支护方案进行了全过程模拟分析,得到了施工过程中洞室群围岩的位移、应力和塑性区分布特点,并与现场监测情况进行比对,根据分析结果提出了加强监测的位置、加强支护的部位,并建议主厂房下游边墙和主变洞上游边墙之间区域采用预应力锚索进行重点加强,最后对支护系统和建议的合理性进行评价,对地下洞室群的设计和施工起到了一定的指导作用。
- 张德永王玉洲方浩亮迟鸣
- 关键词：地下洞室群
- 轨道交通U形梁底板横向抗裂及预应力布置研究
- 2019年
- 针对目前轨道交通U形梁底板横向仅布置普通钢筋的构造特点,为了提高轨道交通U形梁底板横向抗裂性能和安全性能,以青岛地区某无砟轨道交通U形梁为研究对象,采用有限元仿真分析方法,研究U形梁底板横向抗裂和应力分布,并提出一种横向预应力布置方式。研究结果表明:跨中底板的横向拉应力主要由自重和设计荷载引起,而梁端底板的横向拉应力则受纵向预应力、自重等多因素影响。设计荷载作用下,结构最大横向拉应力为1.71 MPa;在1.3倍超载作用下,最大横向拉应力达到2.04 MPa,超过规范要求,结构安全储备较低,横向抗裂性能较弱。布置横向预应力后,U形梁跨中底板底面横向拉应力明显减小,达到-0.117 MPa,且拉应力的分布趋于均匀,结构安全性显著提高。研究结果可为U形梁底板抗裂及横向配筋设计提供借鉴。
- 董旭董旭周海灿邓振全李树忱
- 关键词：U形梁横向应力横向预应力配筋设计
- 随机分布贯穿裂隙岩体峰后应力-应变关系模型被引量：4
- 2013年
- 基于峰后软化阶段强度参数逐渐演化这一行为,采用Mohr-Coulomb强度准则,分别以岩石的最大主应变和裂隙的切向位移作为软化参数,假设强度参数为软化参数分段线性函数的条件下,给出岩石的峰后应力应变关系和裂隙的峰后应力切向位移关系的求法,在此基础上,利用概率方法给出了随机分布贯穿裂隙岩体峰后应力应变关系式的求法。最后结合算例讨论裂隙的平均间距、法向刚度和切向刚度对峰后应力应变曲线的影响。研究结果表明:裂隙的平均间距、法向刚度和剪切刚度越小,裂隙岩体的应变越大。
- 仝兴华韩建新李术才李树忱汪雷
- 关键词：应力应变关系
- 贯穿裂隙岩体锚固方向优化的模型研究被引量：6
- 2012年
- 隧道等地下工程开挖后,围岩会产生许多贯穿裂隙,为保持围岩的稳定,通常需要对围岩进行锚杆加固,而锚固方法的好坏对锚固效果有着直接影响。基于库仑强度准则,利用1 3-坐标面上的岩石和裂隙面强度曲线的位置关系,建立了贯穿裂隙岩体强度和破坏方式的确定方法。在此基础上,以锚固后岩体的抗压强度为目标函数,以锚固角度为变量,建立了锚固后贯穿裂隙岩体的抗压强度与锚杆安装角度之间的函数关系,得出了贯穿裂隙岩体抗压强度最大时的锚固角度,提出了贯穿裂隙岩体锚固方向优化的基本方法。
- 韩建新李术才李树忱仝兴华汪雷
- 随机分布贯穿裂隙岩体变形特性研究被引量：9
- 2012年
- 洞室开挖后,其周边通常会产生许多随机分布的贯穿裂隙,直接影响洞室围岩稳定,研究随机分布贯穿裂隙岩体的变形及变形特性具有重要意义。基于线弹性理论和线性刚度理论计算岩石和裂隙的位移,用概率的方法建立了随机分布贯穿裂隙岩体变形的计算模型,给出了随机分布贯穿裂隙岩体的等效弹性模量和等效泊松比,研究了岩石和裂隙的材料参数和几何参数对岩体等效弹性模量和等效泊松比的影响。可得如下结论:等效弹性模量和等效泊松比随着岩石弹性模量的增大而增大;等效泊松比随着岩石泊松比的增大而增大;等效弹性模量和等效泊松比随着裂隙法向刚度的增大而增大;随着剪切刚度的增大,等效弹性模量逐渐增大,而等效泊松比则逐渐减少;随着裂隙平均间距的增大,等效弹性模量逐渐减小,等效泊松比在平均倾斜角较小时逐渐增大,在平均倾斜角较大时逐渐减小;随着裂隙平均倾斜角的增大,等效弹性模量先减小后增大,而等效泊松比先增大后减小。模型能较全面地考虑构成岩体的岩石和裂隙的材料参数与几何参数对岩体变形的影响,其结果对研究洞室围岩的变形和工程设计有一定的参考价值。
- 李术才韩建新仝兴华李树忱张永伟
- 关键词：等效弹性模量
- 基于粗糙集理论的遗传-RBF神经网络在岩爆预测中的应用被引量：36
- 2012年
- 岩爆发生机制复杂,影响因素较多,通过粗糙集理论中的属性约简和条件属性重要性评价,确定特定地质条件下岩爆的主要影响因素,删除冗余数据。使用遗传算法(GA)优化径向基函数(radial basis function,简称RBF)神经网络参数,通过RBF神经网络隐层单元将低维模式输入变换到高维空间内,拟合影响因子和岩爆等级之间的非线性映射关系,建立基于粗糙集理论的遗传-RBF神经网络岩爆预测模型,目前未见其在地下洞室岩爆预测中应用。在根据工程实际情况选取多个理论判据的基础上,将建立的预测模型应用于实际工程的岩爆预测问题,并与实际岩爆发生情况进行对比分析。结果证明,该方法的评价结果与实际情况较为吻合,对后期施工有较好的指导作用。
- 张乐文张德永李术才邱道宏
- 关键词：岩爆预测粗糙集理论遗传算法径向基函数神经网络引水隧洞
- 不同倾角贯穿节理类岩石试件峰后变形破坏试验研究被引量：30
- 2013年
- 用微机控制高刚度伺服试验机,开展预制贯穿节理类岩石试件的单轴压缩试验,系统研究贯穿节理类岩石试件峰后应力–应变曲线、破坏形式、峰后残余强度、峰后视泊松比等与裂隙倾角之间的关系。试验发现:(1)节理倾角为15°时,峰后的应力–应变曲线和完整试件的基本相同,当节理倾角为30°,40°,50°,60°时,峰后应力–应变曲线与完整试件的差别很大;(2)峰值强度随着节理倾角的增大而减小,峰后的残余强度也大致上随节理倾角增大而减小;(3)随着节理倾角的增大,含节理试件的泊松比也随之增大,而峰值强度后破坏阶段的视泊松比则随之变小;(4)试件峰后破坏模式随节理倾角的变化而不同,在倾角为15°时为劈裂破坏,倾角为50°,60°时为剪切破坏,倾角为30°,40°时为劈裂和剪切破坏的混合模式。研究成果可以反映含单组全贯穿节理类岩石材料的加载破坏峰后力学和变形破坏特性。
- 李树忱汪雷李术才韩建新
- 关键词：岩石力学峰后单轴压缩
- 岩土体渗流自由面问题的重心插值无网格方法被引量：4
- 2013年
- 岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则区域上采用重心拉格朗日插值近似未知函数,利用配点法离散渗流问题的控制方程,将重心拉格朗日插值的微分矩阵离散成代数方程表达的矩阵形式。将自由面上的边界条件通过重心拉格朗日插值离散,通过置换方程法和附加方程法施加边界条件,利用正则区域上的重心插值配点法,通过迭代确定最终自由面的位置。数值算例表明所提出的无网格方法对于求解渗流自由面问题的正确性和高精度。
- 李树忱王兆清袁超
- 关键词：无网格方法微分矩阵配点法
- 隧道格栅拱架喷射混凝土支护力学特性被引量：24
- 2014年
- 目前大部分山岭隧道均采用＂新奥法＂施工,在＂新奥法＂施工中＂格栅拱架＋喷射混凝土＂被作为初期支护结构越来越被工程界广泛采用,但其二者间相互作用的力学机理及其对支护效果的影响研究还不够充分。因此利用弹性薄壳理论建立了＂格栅拱架＋喷射混凝土＂的力学分析模型,结合工程实例得到了＂格栅拱架＋喷射混凝土＂初期支护的弹性解,分析了初期支护的力学特性。研究了喷层厚度及拱架间距对支护效果的影响,当格栅拱架间距在0.6~1.0 m调整时,格栅拱架间距对支护效果影响不是很明显,当喷射混凝土层达到设计强度后,围岩荷载主要由混凝土层承担。
- 李树忱冯丙阳马腾飞李术才平洋
- 关键词：隧道喷射混凝土
- 岩体破坏的结构控制与应力控制转换机理及判据模型被引量：3
- 2013年
- 首先,通过岩石受力破坏过程分析给出了岩块的强度参数与岩块破坏时形成的贯穿裂隙强度参数的关系.在此基础上,通过理论推导给出了结构面强度曲线和岩块强度曲线的位置关系,揭示了三轴压缩试验中,在低围压下岩体通常沿结构面破坏,而在高围压下岩体经常沿岩块剪切破坏的机理,并给出了由结构控制转换为应力控制的临界围压的解析解.其次,揭示了在岩体开挖中,岩体破坏的结构控制与应力控制的转换机理,给出了结构控制转化为应力控制的临界初始应力的解析解.算例表明,模型可以有效解释岩体力学行为的结构控制与应力控制的转换机理.
- 韩建新李术才李树忱
- 关键词：应力控制判据
