国家教育部博士点基金(20040700008)
- 作品数：7 被引量：103H指数：5
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- 静动载下共面非贯通裂隙贯通机制分析
- 共面非贯通裂隙的贯通机制对于确定外载下岩质边坡的滑动面位置及滑动面综合抗剪强度至关重要。采用预制共面非贯通裂隙石膏模型试样单轴静动载对比试验,对不同裂隙倾角共面排列裂隙的扩展、贯通过程进行了观测．研究显示:共面非贯通裂隙...
- 张平李宁李夕兵
- 关键词：动载贯通机制抗剪强度
- 文献传递
- 软弱夹层厚度模拟实用方法及其应用被引量：15
- 2010年
- 围岩中分布的软弱夹层对地下洞室围岩稳定性、支护结构安全性有着重要的影响,以软弱夹层的变形、强度等效为出发点,基于接触面单元和软弱夹层影响带概念,提出一种在固定的有限元网格中模拟不同厚度的软弱夹层的实用化模拟方法,并初步验证该方法的合理性、正确性、实用性;利用提出的模拟方法,以奥地利岩土工程有限元分析软件FINAL为平台,系统分析地下洞室分别位于II,III,IV级3种围岩,软弱夹层分别分布在顶部、拱肩、边墙3种不同部位,软弱夹层厚度分别为0.000D,0.005D,0.010D,0.020D,0.200D5种厚度等条件下,软弱夹层对洞室围岩位移场、应力场、塑性区以及喷层结构受力的影响,着重讨论不同软弱夹层厚度条件下,围岩位移场、应力场、塑性区及喷层内力随夹层厚度的变化差异;总结当前试验条件下,软弱夹层厚度对地下洞室围岩稳定性与支护结构安全性影响的一般规律;研究成果可望为地下洞室的规划、设计、施工,尤其是遭遇软弱夹层等特殊工程条件下的设计、施工、维护等提供一定的参考与指导作用。
- 张志强李宁陈方方SWOBODAG
- 关键词：岩石力学地下洞室软弱夹层围岩稳定性
- 软弱夹层厚度模拟实用方法及其应用
- 围岩中分布的软弱夹层对地下洞室围岩稳定性、支护结构安全性有着重要的影响,以软弱夹层的变形、强度等效为出发点,基于接触面单元和软弱夹层影响带概念,提出一种在固定的有限元网格中模拟不同厚度的软弱夹层的实用化模拟方法,并初步验...
- 张志强李宁陈方方SWOBODA G
- 关键词：岩石力学地下洞室软弱夹层围岩稳定性
- 文献传递
- 非贯通裂隙岩体破坏细观特征及其宏观力学参数确定方法被引量：5
- 2009年
- 针对岩体工程中最常见、最重要的非贯通裂隙岩体,以典型物理模型试验为基础,通过建立能反映不连续性、非均匀性、各向异性、非弹性等裂隙岩体基本特性的细观数值分析模型,开展系统的非贯通裂隙岩样破坏模态与细观破坏机制的数值试验研究;根据经物理模型试验标定的细观数值试验分析成果,总结裂隙几何分布特征、裂隙面摩擦特性以及应力条件对非贯通裂隙岩体破坏模式与强度的影响规律,建立能反映裂隙几何分布特征、裂隙力学性质、岩块力学性质以及侧压等因素的非贯通裂隙岩体宏观变形参数、强度参数计算公式,并对所建立的宏观力学参数计算公式进行讨论与验证。主要创新成果如下:(1)建立了非均匀损伤破坏模型,通过典型的室内物理模型试验,验证了该模型的合理性与正确性;利用分析系统中特有的解析刚体模型,改进了裂隙岩体细观破坏数值试验边界条件与加载板的模拟方法。(2)利用所建的非均匀损伤破坏数值模型,对含一条、两条及多条裂隙的非贯通裂隙岩样,分别进行了系统的破坏模式与细观机制数值试验,着重分析了试样的第一主应力场、剪应力场、次生裂纹起裂与发展路径以及峰值强度等,总结了裂隙几何分布特征、裂隙面摩擦性质及侧压对试样应力场、次生裂纹起裂与发展路径及试样峰值强度的影响规律,提炼了非贯通裂隙岩体典型的破坏模式——单平面模式和台阶模式。(3)基于变形等效原理和裂隙岩体细观变形特征,推导了含单组非贯通裂隙岩体变形参数(变形模量、泊松比、剪切模量)公式,研究了岩体变形模量、泊松比、剪切模量等变形参数随岩体裂隙连通率、裂隙倾角、裂隙厚度率的变化规律;进一步推导了含多组非贯通裂隙岩体变形模量、泊松比计算公式,研究了含多组裂隙岩体的变形模量、泊松比随裂隙几
- 张志强
- 关键词：岩石力学强度分析细观力学分析
- 含裂隙类岩石材料的局部化渐进破损模型研究被引量：34
- 2006年
- 结合含裂隙类岩石材料模型试验观测结果,从含裂隙类岩石材料破坏过程和破坏机制出发,将表征体单元(RVE)划分为弹性区及剪切局部化带两个部分,并把剪切局部化带内的变形过程抽象为胶结强度弱化及摩擦强度增强两个阶段。重点考虑了这两个阶段一前一后发挥作用这一由试验所揭示的结构性破坏本质,同时借助于试样的滑移变形定义与胶结强度弱化相关的破损变量,抓住试样渐进性破坏的特征,进而采用细观链式模型及均匀化方法将破坏过程的细观特征与宏观力学特性相结合,建立含裂隙类岩石材料局部化渐进破损模型的理论公式。最后对已建立的含裂隙类岩石材料局部化渐进破损模型进行试验验证,模型计算结果与M.Yumlu和M.U.Ozbay的试验结果吻合很好,证明所提出模型的正确性。
- 张平李宁贺若兰
- 关键词：岩石力学类岩石材料局部化均匀化
- 裂隙岩样力学特性细观数值试验方法探讨被引量：8
- 2008年
- 节理裂隙岩体力学性质研究是非常复杂的课题。物理模型试验由于制样难、耗资大、结果有限,研究者难以利用其开展系统深入的研究。提出以典型的物理模型试验结果标定数值模型,再利用标定后的数值模型开展系统数值试验研究的思路,既可充分发挥物理模型试验接近实际情况的优势,又可充分利用数值模型试验建模快、成本低等优点。同时,还对数值试验模型的建立、数值试验的定性与定量、数值试验模型的改进、数值试验模型的标定等方面进行了讨论。最后,利用标定、修正后的数值模型试验研究了侧压、裂纹面摩擦因数等在物理模型试验中难以实现的因素对含两条共面裂纹岩样的应力场、强度和宏观破坏模式的影响范围规律。
- 李宁张志强张平刘林
- 关键词：岩石力学节理岩体物理模型试验
- 用非连续变形法分析岩锚吊车梁失稳形式及机理被引量：4
- 2006年
- 岩锚吊车梁是水电站地下厂房重要建筑物之一,其稳定分析方法一直是一个值得探讨的问题。应用非连续变形方法(DDA)分析岩锚吊车梁在吊车轮压作用下的失稳形式,通过计算分析可知,其失稳形式有3种,即滑动式、转动式和混合式;失稳形式主要与接触面(梁体与围岩之间)的摩擦角φ和粘聚力C有关;并且可以通过对岩锚吊车梁预先施加锚固力的方式改变岩锚吊车梁的失稳形式。岩锚吊车梁失稳的主要原因是受拉锚杆抗拉强度和杆体与砂浆粘结强度不够所造成的,改变失稳形式可增加岩锚吊车梁的安全度。
- 石广斌李宁徐彬
- 关键词：水电站地下厂房岩锚吊车梁DDA
- 不同应力环境中软弱夹层对洞室围岩稳定性影响研究被引量：11
- 2009年
- 不同应力环境中,软弱夹层表现出不同的力学行为,对地下洞室围岩稳定性与支护结构受力的影响差别明显,本文利用奥地利大型岩土工程分析系统FINAL,系统分析不同类别代表性围岩、不同侧压力条件下软弱夹层对隧洞围岩位移场、应力场、塑性区分布以及喷层受力的影响。由于夹层分布在边墙部位时影响最为明显,本文着重研究夹层分布在边墙部位的情况。通过大量的有限元分析,系统地讨论不同侧压力系数下夹层对隧洞围岩位移场、应力场、塑性区分布与喷层变形与应力的影响,总结洞室关键点位移、围岩应力、围岩塑性区以及喷层应力随侧压力系数的变化关系,得到软弱夹层对围岩位移、支护结构内力一些无量纲的量化指标,提出不同应力条件下软弱夹层对围岩稳定性、支护结构安全性影响的一般规律。
- 张志强李宁李宁陈方方
- 关键词：岩土力学地下洞室
- 不同应变速率下非贯通裂隙介质的力学特性研究被引量：27
- 2006年
- 针对地震、爆破等动力荷载作用下节理裂隙岩体的稳定性问题,采用含2条、3条闭合非贯通裂隙的类砂岩模型试样,对应变速率为1.7×10-5s-1、1.7×10-3s-1、1.7×10-1s-1条件下的含裂隙试样进行了单轴加载试验。结果表明:裂隙试样的变形与内部裂隙的贯通过程紧密相关,且呈现显著的局部化渐进破坏特征;随着应变速率的增加,裂隙试样应力-应变曲线斜率显著增加,裂隙试样与无裂隙试样弹模差别减小;不同应变速率下裂隙试样强度明显受控于裂隙的空间位置,且共面非贯通裂隙试样在倾角为35°左右时峰值强度呈现最低值,这与贯通裂隙试样在60°左右时强度出现最小值不同;不同应变速率下含3条预制裂隙试样破坏时的强度与预制裂隙间的贯通模式有关,且与发生相同贯通模式时的含2条预制裂隙试样峰值强度基本相同;裂隙试样峰值强度随应变速率的增加而增加,且含3条裂隙试样强度增幅较含2条裂隙试样、无裂隙试样明显,即随着应变速率的提高,含裂隙试样的弱化作用降低。
- 张平李宁贺若兰徐建光
- 关键词：应变速率非贯通裂隙
