国家自然科学基金(51174190)
- 作品数：9 被引量：141H指数：6
- 相关作者：李海波刘亚群裴启涛王秒张伟更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所长江科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程天文地球更多>>
- 基于改进的灰评估模型在岩爆中的预测研究被引量：28
- 2013年
- 岩爆是深部高地应力区岩体开挖过程中常见的一种复杂的动力失稳现象。由于影响因素众多,且各因素在岩爆的孕育过程中所起的作用尚不十分明确,可以将岩爆与其影响因素间的复杂关系当作灰色系统,利用灰色聚类方法进行研究。根据岩爆的成因及特点,选取洞壁围岩的最大切应力、单轴抗压强度c、单轴抗拉强度t及岩石弹性能量指数et W作为影响岩爆的主要因素,并以应力系数/c、脆性系数c/t及弹性能量指数et W作为评价指标,通过对灰色白化权函数进行优化,建立改进的岩爆预测灰评估模型。该模型解决了传统模型存在的灰类多重交叉性及不满足规范性等问题,理论上更完备。采用改进模型对国内外若干深部岩石工程岩爆初始数据进行研究,并与传统模型的预测结果进行对比,发现改进模型的结果与实际情况吻合更好,预测精度更高,从而验证了改进模型的有效性及实用性。研究方法为岩爆的准确预测提供一种切实可行的途径。
- 裴启涛李海波刘亚群牛京涛
- 关键词：岩石力学岩爆高地应力灰色系统灰色聚类法
- 河谷坡度对岩体地应力场影响的数值模拟被引量：1
- 2014年
- 通过选取河谷坡高及谷宽作为引起坡度变化的主要因素,采用FLAC3D计算程序,并结合河谷发育演化史,研究了坡度变化对河谷岩体地应力的大小、方向及分布的影响。研究结果表明:1)谷底应力集中现象明显,呈现河谷区典型的"应力包"分布特征,应力集中区范围及最大主应力量值均随坡度的增加而增大;2)谷坡上方浅部属于低应力区,最大主应力值随坡度的增加而减小,而谷坡下方靠近坡脚附近的最大主应力值随坡度的增加而增大;3)主应力方向分布特征在河谷不同部位存在明显的差异,且坡度越大,差异越明显。最后,以南水北调西线工程阿达坝区为例,对坝区地应力场分布特征进行分析,进一步验证了数值模拟结果的正确性及合理性。
- 裴启涛李海波杨栋刘亚群刘景森
- 关键词：河谷地应力场坡度应力集中
- 顺层岩质边坡预应力锚索抗震加固机制研究被引量：18
- 2013年
- 将顺层岩质边坡的层面考虑为弱面,将其等效为等间距共线多节理的力学模型。预应力锚索加固边坡的锚固模型等效为平面有限宽度岩体节理问题。并将初始应力和地震荷载引起的附加动应力视为远场作用,锚固边坡的受力问题视为远场作用效果和节理面集中力作用效果的叠加。根据叠加原理计算地震荷载作用下裂纹端部应力强度因子,发现位于裂纹端部的预应力锚索能大幅度降低I型裂纹的应力强度因子。以应力强度因子作为岩体的压剪破坏判据解释顺层岩质边坡预应力锚索的抗震加固机制,能很好地解释汶川地震边坡破坏特点。
- 王秒李海波刘亚群张伟黄晓程
- 关键词：顺层岩质边坡地震预应力锚索应力强度因子
- 基于灰色关联分析的遗传神经网络在水下爆破中质点峰值振动速度预测研究被引量：14
- 2013年
- 水下爆破是一个复杂的、非线性的动态能量释放过程,其涉及到的影响因素众多。为了充分利用少量的实测数据,较准确地预测水下爆破质点峰值振动速度,引入灰色关联分析理论,并结合遗传神经网络较强的非线性映射优势和全局化的搜索能力,建立基于灰色关联分析的遗传神经网络模型(GRA-GA-BP)。该模型利用灰色关联分析理论,充分挖掘小样本潜在信息特征,较合理地确定了影响爆破振动速度的主要因素,解决了神经网络在多变量复杂系统中输入变量无法自动寻优的难题,从而增强了神经网络的适应能力和稳定性。采用该模型对广东台山核电站1期工程大襟岛水下爆破开挖质点峰值振动速度进行预测,并与传统的遗传神经网络及萨道夫斯基公式预测结果进行对比,发现GRA-GA-BP模型的预测值与实测值吻合更好,预测误差更稳定。研究方法可为小样本、多因素影响下类似工程质点峰值振动速度预测提供借鉴。
- 刘亚群李海波裴启涛张伟
- 关键词：灰色关联分析遗传神经网络水下爆破
- 单一节理边坡模态及谐响应分析
- 2014年
- 为有效避免地震作用下边坡的共振现象,将含有控制结构面的顺层边坡简化为单一节理边坡模型,采用ANSYS软件对简化模型进行模态分析和谐响应分析。结果表明,随着节理结构面剪切刚度的增大,边坡的一阶振型由沿结构面的错动振动变为水平振动,且临界剪切刚度为0.5 GPa/m。当边坡岩石弹性模量由20GPa增加到50 GPa时,临界剪切刚度增加。地震作用下只有边坡的第一阶自振能被激发产生水平方向共振现象,结构面的存在能减小边坡的一阶自振频率,使边坡的自振频率更接近地震波的主频,更易产生共振,可通过支护方式增加边坡节理剪切刚度来控制地震作用下边坡的共振现象。
- 王秒李海波刘亚群宋全杰姜军港
- 关键词：节理边坡自振特性模态分析谐响应分析
- 复杂地质条件下坝区初始地应力场二次反演分析被引量：19
- 2014年
- 为准确获得南水北调西线工程加塔坝区初始地应力分布规律,提出综合反映工程区复杂地质条件及地层剥蚀过程的地应力场二次反演方法。首先,主要考虑工程附近大区域内的地形地貌、断层褶皱及河谷的发育演化史等因素,建立坝区大尺度计算模型,采用遗传神经网络法及FLAC3D计算程序对坝区初始地应力场进行一次反演;然后,考虑坝区附近主要地质构造,建立小尺度精细模型,通过从一次反演中提取小范围模型边界上的应力值进行拟合,初步获得精细模型的非线性边界条件,并采用遗传神经网络法对边界参数进行优化,对初始地应力场进行二次反演。研究结果表明:一次反演计算获得的初始地应力场在局部构造附近与实测值相差较大;二次反演考虑局部地质构造的影响,同时结合一次反演的计算成果,各测点的应力计算值与实测值吻合更好,所提出的反演方法可为类似工程的研究提供借鉴。
- 裴启涛李海波刘亚群宋全杰李娜娜
- 关键词：地应力场地层剥蚀遗传神经网络
- 地震作用下顺层岩质边坡锚固特性的拟动力分析被引量：16
- 2016年
- 实践证明锚杆对边坡加固效果明显,但目前对地震作用下岩质边坡的锚固机制研究还不够深入,因此研究锚固边坡的抗震性能对于边坡锚固的优化设计具有重要意义。采用拟动力法模拟地震加速度时程曲线的输入,并基于极限分析上限定理推导地震作用下顺层岩质边坡临界无量纲总锚固力及锚固边坡稳定安全系数的表达式。通过算例对比分析锚杆倾角、节理面倾角、地震加速度影响系数、地震加速度放大系数、节理黏聚力与内摩擦角对边坡临界状态下总锚固力的影响。研究结果表明:边坡临界状态下锚固力与锚杆倾角、节理内摩擦角、水平向地震加速度影响系数及地震加速度放大系数正相关,与节理面倾角、竖向地震加速度影响系数及节理黏聚力负相关;随着节理内摩擦角的增大,水平向地震加速度影响系数及地震加速度放大系数对边坡临界状态下锚固力的影响越明显,而锚杆倾角、节理面倾角、竖向地震加速度影响系数及节理黏聚力的影响则逐渐减弱。
- 周炜李海波刘亚群柴少波刘景森
- 关键词：边坡工程地震力
- 基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型及应用被引量：48
- 2014年
- 提出一种用以确定岩爆灾害评价中各指标权重的组合赋权(GEM-GW)方法。该方法依据信息熵理论,对基本熵权法进行改进,理论上解决熵权法在某些情况下不适用的问题,并引入欧几里得距离函数,使得主、客观权重之间和偏好系数间的差异程度一致,从而获得理想的综合权重。在该基础上,根据岩爆的成因及特点,选取影响岩爆的主要评价指标,同时对灰色聚类法进行优化,建立基于组合赋权的岩爆倾向性预测灰评估模型。利用该模型,对国内外一些重大深部岩石工程岩爆案例进行分析,并与模糊综合评判法、属性综合评判法、未确知测度评价法和物元分析法及实际情况进行比较。研究结果表明,该模型预测结果与实际情况吻合较好,预测精度较高,从而验证该模型的有效性及实用性。研究方法为岩爆灾害的准确预测提供一种切实可行的途径。
- 裴启涛李海波刘亚群张国凯
- 关键词：岩爆倾向性组合赋权
- 强夯施工振动对海工防渗墙影响试验及安全监控被引量：4
- 2012年
- 结合某核电站地基加固工程,在强夯试验期间运用多种原位测试方法,对不同能级强夯下防渗墙的振动强度以及防渗墙的安全状态进行了实时监控。基于试验结果,分析了各能级强夯振动对邻近的海工防渗墙抗渗性能和各段间搭接面完整性的影响;结合现场条件,提出了防渗墙的振动速度控制标准,并用于指导正式强夯期间的施工。长期监测结果表明,采用的监控方案合理可行、原位测试方法准确可靠,为类似工程的强夯振动安全性评价提供了重要参考。
- 刘博李海波冯海鹏周青春王秒宋全杰
- 关键词：强夯防渗墙环境影响安全评价
- 基于灰色关联分析的遗传神经网络在水下爆破中质点峰值振动速度预测研究
- 水下爆破是一个复杂的、非线性的动态能量释放过程,其涉及到的影响因素众多。为了充分利用少量的实测数据,较准确地预测水下爆破质点峰值振动速度,引入灰色关联分析理论,并结合遗传神经网络较强的非线性映射优势和全局化的搜索能力,建...
- 刘亚群李海波裴启涛张伟
- 关键词：灰色关联分析遗传神经网络水下爆破
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