国家杰出青年科学基金(51025935)
- 作品数：48 被引量：627H指数：17
- 相关作者：李海波刘亚群杨风威朱小明夏祥更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所长江科学院安徽理工大学更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程天文地球理学更多>>
- 准动态单轴压缩中类岩材料波速变化试验研究
- 2013年
- 为了解岩石内部的损伤程度和微裂纹发展状况,对单轴准动态荷载下石膏试样应力状态和纵波速度的关系开展了试验研究.在轴向荷载作用下,分别对石膏试样的纵向和横向进行了声波测试.结果表明：低强度石膏试样的应力声速曲线特征明显,其峰值后曲线可以划分为4个阶段,各阶段声速变化与试样的损伤破坏相一致,与应力应变曲线的各变化阶段也能很好对应,且试样的应力波速关系在轴向和横向表现出相似的变化特征.石膏试样的损伤阈值出现在应力为抗压强度60％ ～ 80％时,从应力应变曲线看,损伤阈值出现在试样由弹性变形向塑性变形转变的阶段.
- 黄晓程李海波夏祥王秒宋全杰
- 关键词：单轴压缩声速损伤阈值
- 顺层岩质边坡预应力锚索抗震加固机制研究被引量：19
- 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
- 基于离散单元法的节理岩体支护分析被引量：8
- 2013年
- 为了研究开挖卸载及临近区域的爆破施工对节理岩体和现有支护结构造成的不利影响,结合大连地下石油储备库洞室群局部不良地质的支护设计,针对节理岩体特点,基于离散单元法开展围岩静力、动力支护效果分析。首先,根据备选支护方案,分析开挖卸载的静力支护效果,获得应力场、位移场结果,研究备选支护方案的可行性及改进之处。然后,依据现场实测结果施加等效爆破荷载,分析临近区域爆破振动的动力支护效果,获得分析点的时程曲线及速度、应力、位移的变化规律。采用的计算方法为实际工程的静力、动力支护分析以及确定爆破振动安全允许标准提供一定的参考价值。
- 于崇李国文夏祥周青春
- 关键词：支护分析石油储备UDEC爆破振动
- 基于UDEC的隧道掘进机滚刀破岩数值模拟研究被引量：41
- 2012年
- 现今全断面隧道掘进机(TBM)施工方法在长大深埋隧道工程中已被广泛采用,对滚刀破岩关键技术的进一步认识具有重要的工程价值。为了研究滚刀破岩机制,分析刀圈断面形态、岩石强度和节理角度对其的影响,运用UDEC方法建立了滚刀贯切岩石的二维数值系列模型,对TBM滚刀破岩过程进行了仿真。分析表明:滚刀破岩是滚刀下岩石拉破坏和剪破坏的综合反映,拉破坏是裂纹萌生与扩展的主要驱动机制;刃宽较大的平刀与刃角较大的楔刀破岩效果较好;平刀与楔刀在软岩中破岩效果相近,平刀在硬岩施工中比楔刀的破岩效果好;滚刀对节理角度为30°～60°的岩石破坏效果较好,由于楔刀的"劈裂"作用,楔刀比平刀更适合用于贯切含有节理的岩石。
- 莫振泽李海波周青春何恩光邹飞朱小明赵羽
- 关键词：隧道掘进机滚刀UDEC数值仿真
- 外部激励对类岩石材料阻尼比的影响被引量：7
- 2013年
- 岩石阻尼比是衡量岩石因激励而振动时能量耗散能力的重要参数,受多种因素影响,并极为敏感。为了研究岩石阻尼比在不同激励方式及振动形式下的变化规律,利用类岩石材料(石膏)试样,在强迫非共振、强迫共振以及不同波动形式下的自由振动形式下,测得石膏试样在该状态下的阻尼比。测试应变幅值、振动频率、振动波形(P波和S波)对岩石阻尼比的影响。试验结果表明,石膏试样阻尼比随应变增大的过程中大致经历3个阶段:调整段、平稳段、稳定增长段。在平稳段,试样阻尼比随频率变化存在一峰值,即在某一频率下,石膏试样的阻尼比值最大;高于此频率时,石膏试样阻尼比随着频率的增大而减小;低于此频率时,石膏试样阻尼比随着频率的增加而增加;此外,石膏试样在P波激励下的阻尼比明显大于S波激励下的阻尼比。
- 宋全杰李海波李俊如王秒刘婷婷吕士展宋亮
- 关键词：岩石力学阻尼比
- 类节理岩石直剪试验力学特性的数值模拟研究被引量：34
- 2016年
- 节理岩体的剪切特性是主导岩体工程稳定性的关键因素。基于PFC^(2D)离散元颗粒流程序,结合室内试验结果对比分析,选取合理的细观参数进行数值模拟,分别从细观角度研究了节理岩石的裂纹发展、能量转化及声发射现象等特性,从宏观角度研究了节理岩石的强度模型和破坏形态。结果表明:节理岩体主要呈现磨损和剪断两种破坏形态,不同的破坏形态对应不同的强度模型;随着剪切变形增加,岩体沿节理面发生破坏,弹性阶段以法向裂纹为主,而塑性阶段切向裂纹起主导作用,滑移区R、P裂纹贯通形成破碎带,节理面产生较大滑移;在应力达到峰值强度前,边界能主要转化为应变能,法向裂纹生成较多;越过峰值强度后,摩擦能快速增长,并伴随大量切向裂纹产生。与室内试验结果相比,PFC^(2D)较好地模拟了节理岩体剪切力学特性,弥补了室内试验中无法进行细观特性研究的缺陷,对于节理岩体后期研究提供了一些参考。
- 李晓锋李海波夏祥刘博冯海鹏
- 关键词：节理直剪试验
- 强风化花岗岩动力学参数的试验研究被引量：6
- 2013年
- 地震反应分析通常采用等效非线性模型,动剪切模量G和阻尼比λ是该模型的两个重要参数。为研究目前在大型工程建设中遇到越来越多的强风化花岗岩的动力特性,利用固定-自由型共振柱(GDS RCA)对强风化花岗岩的剪切模量和阻尼比进行试验研究。GDS RCA为一种国际上广泛应用的共振柱,具有良好的性能,利用其控制试样的固结围压和孔隙水压力,可以测得试样在不同有效应力状况下的动剪切模量和阻尼比。对比研究不同有效应力下共振频率、动剪切模量和阻尼比随剪应变的变化情况,给出其变化曲线。按照Hadin-Drnevich[1]所提出的双曲线模型,拟合动剪切模量比和阻尼比随剪应变的变化曲线。利用摩擦理论,对试样阻尼的产生机制进行探讨。试验结果表明,随着剪应变的增加,试样系统的共振频率随之减小,试样阻尼比随之增大;试样的动剪切模量和阻尼比皆与试样固结时的有效应力有关,而试样阻尼比也受孔隙水压力的影响。
- 宋全杰李海波李俊如曲宏远张伟付河东
- 关键词：强风化花岗岩剪切模量阻尼比共振柱
- 小波包分析技术在地震勘探中的应用研究被引量：4
- 2013年
- 采用离散元程序UDEC建立了含一条节理岩体的数值计算模型,并借助小波包分析技术研究了地震信号的频带能量分布特征和信噪比.分析表明,经小波包分析技术处理后的振动信号的不同频带能量可以得到很好地表达,并将振动信号分为低频干扰信号（0 ～ 20 Hz）、有效信号（20～ 80 Hz）和高频噪声信号（大于80 Hz）.同时,探讨了直达波和反射波各频带能量所占总能量的百分比与爆源距离的关系.
- 付军郝亚飞李名松周桂松朱根华李海波
- 关键词：UDEC节理岩体振动信号
- 层理对爆破振动传播规律的影响被引量：28
- 2012年
- 山东海阳核电厂场地层理分布比较明显,在岩基爆破开挖过程中,通过测试爆区后方测爆连线与层理走向不同夹角方向的一系列测点的振动速度值,求出了与层理走向不同夹角方向的爆破振动衰减规律。文中指出当不考虑爆破抵抗线后冲力等其他因素影响时,同一爆源的相同爆源距处,在顺着层理走向测得的爆破振动速度值大于在垂直于层理走向测得的爆破振动速度值,给出了爆破振动衰减指数随测爆连线与层理走向夹角的增大而增大的结论。在进行爆破振动监测时,应该按照场地地质情况,合理布置监测点。当现场情况较为复杂时,沿爆源周边多布置几个监测点是必要的。
- 宋全杰李海波李俊如姚文生杨风威王秒
- 关键词：爆破工程岩基爆破振动爆破控制层理
