杜立兵
- 作品数：6 被引量：101H指数：4
- 供职机构：重庆大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：建筑科学更多>>
- 不同初始卸荷水平和水压下砂岩卸荷力学特性试验研究被引量：8
- 2018年
- 深部岩石所处的不同初始卸荷水平状态及水压环境对其力学特性影响明显,基于对砂岩进行常规三轴加载试验、不同初始卸荷水平及水压条件的卸荷试验,研究了卸荷条件下砂岩的极限强度、变形特征、变形损伤以及卸荷抗剪强度。研究结果表明：初始卸荷水平n一定时,随着水压p的增加,卸荷极限强度的降低呈现先快后慢的规律,岩样更容易发生破坏,脆性特征更明显,损伤变量ω也呈增加趋势;当水压p一定时,随着n的增大,卸荷极限强度线性增大,统一围压降参数η线性降低,损伤变量ω也减少,且n从0.9到1.0的过程中,ω降低更明显。综合初始卸荷水平n和水压p的影响,对摩擦角和黏聚力进行了二元函数拟合,利用该拟合公式可以预测不同n,p条件下的黏聚力和摩擦角,具有一定工程意义。并基于对试验数据的拟合,对不同n,p作用下的砂岩Mohr–Coulomb准则表达式进行了修正。
- 刘新荣刘俊冯昊刘俊冯昊钟祖良
- 关键词：卸围压水压
- 基于大型直剪试验的土石混合体颗粒破碎特征研究被引量：50
- 2017年
- 土石混合体剪切时存在细观上的颗粒破碎现象,并对其宏观力学性质产生影响。基于此,以4种含水率的土石混合体为研究对象,通过室内大型直剪试验和筛分试验,分析土石混合体剪切后的颗粒破碎特征,并建立细观颗粒破碎与宏观力学性质的联系,从而加深对宏观力学性质的认识。研究结果表明:土石混合体剪切后的颗粒破碎较明显,可分为完全剪断型、表面破裂型和表面研磨型3类;颗粒破碎细观上表现为粗粒组含量降低、细粒组含量增加、中等粒组含量波动变化,统计上表现为级配曲线上移,宏观上表现为低含水率出现应变软化破坏、高含水率出现应变硬化破坏、中等含水率出现塑性应变破坏、剪应力–剪切位移曲线"跳跃"和强度非线性特征,本质上是颗粒间接触力作用产生应力集中的结果;颗粒相对破碎率随着含水率的降低或法向压力的增大而增大;黏聚力和内摩擦角均随着含水率的增大而呈幂函数规律降低。
- 刘新荣涂义亮王鹏钟祖良唐文斌杜立兵
- 关键词：土石混合体直剪试验筛分试验含水率颗粒破碎
- 基于多因素椭圆堆叠的岩土细观建模方法被引量：2
- 2020年
- 天然岩土体具有复杂的细观结构和组成特征,现有细观建模方法难以解决任意粒径、长短轴比、倾角以及平面分布特征的多因素岩土体细观建模问题。为此基于椭圆的4段圆弧等效,结合改进的分组波前堆叠法,实现了任意粒径、长短轴比、倾角以及平面分布的快速高体积率椭圆堆叠,并以此建立了与堆叠椭圆粒径、长短轴比、倾角以及平面分布一致的凸多边形结构。与现有的椭圆堆叠ALA法和圆盘堆叠ODR方法相比,提出的方法具有更高的椭圆堆叠体积率和堆叠效率,MATLAB环境下椭圆堆叠效率为500~600个/s。与现有仅能考虑颗粒粒径分布的岩土细观建模GBM法相比,提出的方法可以同时考虑颗粒的粒径、长轴、倾角,以及平面分布4个因素,快速生成任意粒径、长短轴比、倾角以及平面分布的颗粒堆积,并建立与椭圆分布一致的岩石细观结构。通过两个岩土体细观建模案例分析表明,所提方法可以提高岩土体模型的细观建模精度与生成效率。
- 刘新荣杜立兵邓志云
- 浅埋层状岩体偏压隧道滑移破坏机理及判定方法被引量：17
- 2021年
- 渝涪高速公路鸭江隧道是典型的层状岩体隧道,其出入口段更是兼具了浅埋、地形和地质偏压等多重特点。基于鸭江隧道出口段的围岩参数,利用UDEC软件对不同岩层倾角条件下的浅埋层状岩体偏压隧道破坏过程进行了模拟。数值模拟的结果发现,当岩层倾角较小时易沿结构面垂直方向发生弯折破坏,当岩层倾角较大时易沿结构面发生滑移破坏。通过对隧道拱顶上方被挖断岩层建立受力模型,得出了拱顶上部岩层下滑力计算公式,并确定了下滑力大于零时会发生滑移破坏的判定准则。岩层倾角、地面坡角、隧道开挖范围内岩层厚度这3个因素的值越大,越易发生滑移破坏;结构面内摩擦角、岩层埋深这两个因素的值越小,越容易发生滑移破坏。研究成果对浅埋层状岩体隧道的设计、施工具有理论和现实指导作用。
- 陈红军刘新荣陈红军刘新荣
- 关键词：层状岩体偏压隧道滑移破坏
- 基于闵科夫斯基差和优化波前法的二维天然堆石料生成方法及应用被引量：2
- 2020年
- 提出一种新的二维天然堆石料生成方法,该方法生成的二维堆石料模型含有与天然块石形态一致的复杂块石,且同时满足任意块石粒径、倾角、长短轴比分布。首先采用数字图像处理技术,获取大量天然块石的形态信息,建立天然块石的形态库;然后基于碰撞判定中的闵科夫斯基差,实现块石的快速重叠判定和新块石的快速堆叠计算;最后结合高体积率的颗粒优化波前堆叠法,生成最终二维天然堆石料模型。与现有方法相比,新方法生成的块石形态与天然块石形态一致,可以同时考虑任意块石粒径、倾角、长短轴比分布,且生成的堆石料模型具有较高的生成效率和块石堆叠体积率,Matlab环境下常规矩形堆石料堆叠速度>800个/s,堆叠体积率>75%。通过天然堆石料生成案例和3个不同粒径堆石料的UDEC直剪试验模拟,表明提出的新方法可以准确描述二维天然堆石料的块石形态和细观结构特征,从而可以广泛用于二维天然堆石料的力学性能分析。
- 刘新荣杜立兵杜立兵高国富
- 关键词：岩石力学堆石料
- 三类边坡失稳判据的统一性被引量：23
- 2018年
- 将热力学理论中材料破坏的能量机制引入边坡工程中,推导了强度折减过程中边坡的能量方程,利用FLAC^(3D)二次开发了能量的计算程序,并应用于某经典边坡算例中。通过与Spencer法的计算结果对比发现:强度折减法中边坡的稳定性与能量变化关系紧密,由此提出了4种新的失稳判据——能量突变失稳判据,且4种能量突变失稳判据理论上是统一的。通过对比发现:动能突变判据与数值计算收敛性判据、重力势能降突变判据与特征点垂直位移突变判据、耗散能增量突变判据与塑性区贯通判据分别存在对应关系,证明了常见的3类失稳判据也是统一的。通过算例试算发现,3类判据判定结果不相等主要是由收敛标准和网格精度等人为因素造成的,本质上是因为数值计算是一种近似解。工程应用中,可通过3类失稳判据判定结果的一致性来自评安全系数的计算精度,一致性越好,精度越高。提高计算精度的根本办法是严格收敛标准和精细网格划分,但应同时兼顾数值计算的时长,从而实现计算效率最大化。
- 涂义亮刘新荣刘新荣钟祖良杜立兵
- 关键词：边坡有限元强度折减法失稳判据
