张志国
- 作品数：14 被引量：88H指数：6
- 供职机构：武汉大学水利水电学院水工岩石力学教育部重点实验室更多>>
- 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：建筑科学水利工程理学矿业工程更多>>
- 新型光电聚合物材料的合成、性质和应用研究
- 张志国
- 关键词：构效关系有机电致发光
- 大型地下洞室地震灾变过程三维动力有限元模拟被引量：28
- 2011年
- 地震作用是影响大型地下洞室群长期安全运行的主要外界因素。采用时程分析法模拟地震灾变中洞室围岩地震响应过程,是研究地下洞室抗震的一种有效方法。为此,开发地下洞室地震灾变三维动力有限元数值模拟系统。该系统采用显式中心差分法求解。为加快求解速度,对程序进行并行化处理并在积分方法上提出多高斯点分区混合积分法;考虑高应变率下材料的强化特性和循环荷载作用下围岩损伤特性,提出适用于地下洞室抗震分析的岩体动力本构模型;人工边界采用黏弹性边界;考虑地震波入射的方向性、多面性和非一致性,提出适用于地下洞室抗震分析的地震波空间斜入射法。通过计算通用数值分析软件的验证算例,表明该系统程序求解的正确性。同时,通过对鲁基场窑洞式地下厂房地震灾变时程模拟,表明系统程序在实际工程问题分析中的可靠性和实用性。
- 张志国肖明陈俊涛
- 关键词：地下洞室动力本构模型地震波输入
- 复杂地下洞室群围岩稳定控制研究及工程应用
- 肖明陈俊涛张勇慧俞裕泰张雨霆卞康张志国朱泽奇冷先伦倪绍虎
- 自上世纪80年代以来，随着中国能源建设的开发，以溪洛渡、乌东德等为代表的一大批地下厂房在中国西南地区兴建。这些洞室群规模巨大，赋存地质环境复杂，施工支护困难，一旦失事，将造成巨大危害。该项目以大型地下洞室群为研究对象，融...
- 关键词：
- 关键词：锚固支护施工工艺
- 大型地下洞室群地震响应分析的动力子模型法被引量：6
- 2011年
- 水电站地下洞室群埋深大,在动力分析时若将模型建至地表将使网格规模庞大,不利于分析效率的提高。提出适合于大型地下洞室群地震响应分析的动力子模型法。该方法将大范围、粗网格的地下地震波动场计算与小范围、细网格结构动力计算分开,分别建立粗网格和细网格模型进行分析。首先,根据深部基岩的地震波传播特性,采用幅值线性折减的方法对地表加速度时程向基岩深处推算,得到在模型底边界的加速度时程,再输入模型可算得大范围的地震波动场。其次,把结构计算模型边界节点放入波动场计算模型中插值,可获得计算模型边界条件,最后,完成地震荷载的输入。算例表明,推算所得模型底部加速度时程考虑工程具体条件,比规范规定的单一折减系数更能反映实际工程的地下地震动特性。同时,在地下洞室的地震响应分析中,地震波过早被地表反射或不考虑地震波的反射,都会对计算结果造成误差,动力子模型方法能够在保证计算结果精确性的同时,使细网格的计算模型不建至地表自由面,可显著缩减网格规模,提升动力计算效率。
- 张雨霆肖明张志国
- 关键词：数值模拟地下洞室群地震响应
- 地下洞室岩体动力本构模型研究及应用
- 结合已有试验研究成果,在考虑地震动荷载作用下岩体的强化特性和地震波循环加载情况下岩体疲劳损伤特性的基础上,提出一种适用于地下洞室群抗震分析的岩体弹塑性损伤本构模型,并嵌入到自主开发的显式有限元计算程序,应用于我国西南某大...
- 张志国牟春来邵年
- 关键词：地下洞室时程法
- 文献传递
- 不同屈服条件对地下洞室围岩稳定影响研究被引量：7
- 2008年
- 根据地下洞室开挖后围岩破坏特性,提出了围岩剪切、拉裂、压碎、卸荷和扰动影响程度等围岩稳定破坏评判指标,这些指标更加合理地描述了地下洞室在开挖过程中围岩的不同破坏特性,有效地反映了围岩产生开裂、卸荷、应力集中和扰动累积的破坏原因,为地下洞室开挖稳定评判提供了较好的量化依据。论文采用D-P、M-C等面积圆、Z-P三种屈服准则对拉西瓦地下厂房洞室施工开挖过程进行了分析比较,对照各种围岩破坏指标,论证了不同屈服准则对洞室围岩稳定的影响;通过与施工开挖的监测数据对比,说明了不同岩性采用不同屈服准则分析的合理性。
- 肖明张志国陈俊涛范国邦
- 关键词：施工开挖屈服准则
- 不同屈服条件对地下洞室围岩稳定影响研究
- 根据地下洞室开挖后围岩破坏特性,提出了围岩剪切、拉裂、压碎、卸荷和扰动影响程度等围岩稳定破坏评判指标,这些指标更加合理地描述了地下洞室在开挖过程中围岩的不同破坏特性,有效地反映了围岩产生开裂、卸荷、应力集中和扰动累积的破...
- 肖明张志国陈俊涛范国邦
- 关键词：施工开挖屈服准则围岩地下洞室
- 文献传递
- 地下洞室三维弹塑性动力显式有限元锚杆模拟被引量：3
- 2012年
- 锚杆的数值模拟方法是分析地震灾变中锚杆的作用机理及锚杆支护对地下洞室围岩抗震的加固效果的关键。基于地震动荷载作用下锚杆围岩联合受力机理,在对FLAC3D锚杆模拟算法进行一定改进的基础上,提出了一种适用于抗震分析的全长粘结式锚杆模拟方法,并将该方法应用到自主开发的地下洞室三维显式动力有限元程序中,取得较好效果。该方法继承了FLAC3D中对锚杆、锚杆与砂浆接触面、锚固砂浆、砂浆与围岩接触面及围岩本身共5种结构材料的受力破坏情况的详细模拟,但不再进行相邻锚杆计算段之间的受力平衡迭代,而是将各锚杆计算段的受力转移到单元结点上,将锚杆求解与单元求解相统一,从而降低动力求解中锚杆的计算耗时。同时,详细推导了锚杆各结构材料的屈服极限表达式,缩短了锚杆结构材料屈服判断及应力修正耗时。该锚杆模型与FLAC3D中的模型假定不同,认为锚杆变形由围岩变形引起,各锚杆计算段间受力相对独立,受力并不连续,与地震中围岩锚杆的受力情况较吻合。采用该方法对某地下厂房洞室群进行地震动力时程分析,表明该模拟方法提高了求解速度,充分反映了锚杆对围岩的支护效果。
- 张志国肖明
- 关键词：岩土力学地下洞室
- 考虑空间效应的地下洞室爆破开挖松动区参数场位移反分析被引量：5
- 2012年
- 将地下洞室爆破开挖松动区视为一个随开挖过程演变的非均匀、非稳定三维扰动场,松动区内岩体力学参数则是一个具有时空演化特性的参数场。考虑爆破开挖扰动空间效应和岩体真实变形响应,提出了真实工作状态下开挖松动区岩体参数场辨识的位移反分析方法。基于局部监测变形空间插补得到的空间位移场,通过分析洞室爆破开挖围岩变形扰动机制,建立了开挖松动区岩体变形模量参数场数值演化模型,并进行了模型适用性和参数敏感性分析。在此基础上,以变形模量参数为例,结合围岩实测位移信息,提出了开挖松动区参数场位移反分析的动态实现过程。将该方法应用于溪洛渡地下洞室群施工期参数场反演和围岩稳定动态反馈评价及预测,结果表明,该方法合理有效,在大型地下洞群施工开挖与快速监测反馈方面具有显著的工程适用性及实用性。
- 刘会波肖明张志国陈俊涛
- 关键词：地下洞室变形模量位移反分析
- 大型地下洞室三维弹塑性损伤动力有限元分析被引量：20
- 2010年
- 采用动力时程分析法研究地下洞室地震响应特性。根据运动学动力平衡方程,以Newmark直接积分法为基础,结合三维弹塑性损伤有限元理论,编写动力时程计算程序。采用塑性附加荷载、损伤附加荷载思想考虑单元塑性及损伤情况,每时步计算对单元损伤状态进行继承,反映损伤不可逆性。采用增量变塑性刚度迭代法,求解非线性动力方程。计算结果表明,该方法一般3步内收敛,计算快,精度高。阐述大型地下洞室动力响应时程分析中,模型边界条件的设置方法及动荷载的输入方式。通过对渔子溪大型水电站地下厂房洞室群的模拟计算表明,该程序计算速度较其他商业程序速度快,计算结果合理,准确,可以应用于地下工程动力时程分析。
- 张志国肖明张雨霆左双英
- 关键词：地下洞室动力时程分析弹塑性
