国家自然科学基金(50774093)
- 作品数：67 被引量：1,315H指数：22
- 相关作者：曹平林杭赵延林李江腾江学良更多>>
- 相关机构：中南大学江西理工大学湖南科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学天文地球更多>>
- 基于未确知均值分类理论的岩爆发生和分级预测方法被引量：4
- 2009年
- 为解决岩爆预测中的不确定性问题,将未确知均值分类理论应用于岩爆综合评判中,建立了岩爆发生和分级预测的未确知均值分类理论分析模型。模型选用最大切应力、单轴抗压强度、单轴抗拉强度和弹性能量指数4个指标作为岩爆发生和分级预测的判别因子。将岩爆烈度分为4个等级并作为未确知均值分类理论分析的4个类别。以国内外岩爆工程实测数据作为建立分类标准和模型的样本,以各等级的指标均值作为分类标准,求取未确知测度函数。采用信息熵确定权重,用置信度识别准则进行等级判定。将本研究建立的模型应用到隧道和矿山工程的岩爆预测中,结果表明,未确知均值分类分级预测方法预测结果与实际情况吻合较好,预测精度高,因而是岩爆发生和分级预测的一种有效方法,可在岩爆工程判别中应用和推广。
- 王兴明董陇军付玉华
- 关键词：岩石力学岩爆
- 水对岩石亚临界裂纹扩展及门槛值的影响研究被引量：22
- 2010年
- 亚临界裂纹扩展是岩体工程时间相依性的主要原因之一。采用常位移松弛法,对饱水和干燥两种状态下的大理岩、花岗岩双扭试件进行了亚临界裂纹扩展试验研究,获得了两种岩石在两种状态下的亚临界裂纹扩展速率V与应力强度因子KΙ的关系,分析了两种岩石在两种状态下亚临界裂纹扩展的规律,并确定了两种岩石在两种状态下的门槛值(干燥状态):大理岩0K为1.365,花岗岩0K为2.305;(饱水状态):大理岩0K为1.118,花岗岩0K为1.490。研究表明,两种岩石的IlgK与lgV关系有较好的线性规律,但由于岩石本身矿物成分等的不均匀性,同种岩石的IlgK与lgV关系离散性较大,饱水状态下离散性更大;水能加速岩石亚临界裂纹的扩展,且对不同的岩石,其影响程度也不一样;水可以使岩石亚临界裂纹扩展的门槛值有较大幅度降低,不同岩石其降低的程度也不一样。
- 万琳辉曹平黄永恒汪亦显
- 关键词：亚临界裂纹扩展门槛值
- 全长注浆锚杆布设方式对边坡稳定性的影响分析被引量：21
- 2010年
- 为了分析锚杆倾角、布设位置和布设形式对边坡稳定性的影响,通过FLAC3D建立数值计算模型,利用双弹簧cable单元建立锚杆系统,计算边坡安全系数以及锚杆的力学响应。表明:(1)锚固边坡存在最优锚固角,其随锚杆长度的增加而逐渐增大;锚杆倾角超过最优锚固角后,边坡的安全系数与锚杆倾角符合线性关系;锚杆轴力沿杆体呈先增大后减小的趋势,最大值出现在杆体中间;(2)随着锚杆布设位置的下移,边坡安全系数呈先增大后减小的趋势,当锚杆布设在坡面中下部时得到的安全系数最大;(3)下排锚杆对安全系数的影响较大;长短相间锚杆破坏了原始滑动面的连续性,改变滑动面形状和位置,引起不同的加固效应。
- 林杭曹平李江腾
- 关键词：布设形式
- 考虑应变软化的地下采场开挖变形稳定性分析被引量：28
- 2008年
- 为了分析某大型地下采场开挖稳定性,利用FLAC3D同时考虑岩土体的应变软化特性,计算开挖过程中的变形和破坏情况。结果表明:随着开挖的进行,周围岩体的位移不断增大,开挖步1_3,2_3和4引起的位移增量最大;开挖步1_1～1_2引起主采场顶板破坏高度为40m左右,当开挖步为1_3时,顶板破坏高度达到80m左右;2_1和2_2开挖步引起的破坏区面积变化不大,而2_3开挖步引起破坏高度迅速增长,达到120m;开挖到第4步时,由于主采场与1和2采场空区相互贯通,破坏高度同样迅速增大,达到150m左右;此后,由于影响稳定性的开挖阶段结束,破坏高度增量减小,最终破坏高度为160m左右,得到的结果能够为工程实践提供指导。
- 何忠明曹平
- 关键词：地下采场
- 基于耗散能法对层状土坡稳定性的分析
- 2009年
- 根据极限平衡法理论和土质边坡滑体耗散能的特点,对均质和层状土质边坡进行了稳定性分析。通过对滑移线坐标曲线积分公式的转化和推导,建立了以摩阻力耗散能量表示的改进极限平衡法求解安全系数的数学方程,在此基础上再微分求解安全系数的极值,得出边坡潜在滑移线的微分方程式。结合平面应变边坡算例分析,并利用VC++高级语言编制简易的安全系数和滑移线方程的求解程序W JED,分别对均质和层状土质边坡稳定性进行计算分析,得出结论:耗散能法得到的潜在滑移线解析式均满足指数方程;B ishop法得到的潜在滑移线解析式均满足圆方程。耗散能法所得滑移线位置,为边坡加固的合理范围提供参考依据,并完善了极限平衡法求解边坡稳定性的补充。
- 邓宗国曹平王军
- 关键词：边坡工程安全系数
- 低应力条件下水对斜长岩蠕变性能的影响被引量：9
- 2011年
- 利用RYL-600微机控制岩石剪切流变仪,采用分级增量循环加、卸载方式,对金川有色金属公司Ⅱ矿区斜长岩在风干和饱和水2种条件下进行单轴压缩蠕变试验,获得相应的蠕变试验曲线。以试验结果为依据,探讨饱和水对斜长岩蠕变特性的影响。试验结果表明:在同一应力下,饱和水试件的蠕变曲线及蠕变速率曲线均位于干燥试样相应曲线的上方,即在相同载荷作用下,饱和水试件产生相应的变形要大,说明水能加速变形,且饱和状态的比干燥状态蠕变速率达到稳定阶段所经历的时间较长,这与实际结果相一致。
- 李江腾郭群曹平林杭张向阳赵延林
- 关键词：斜长岩低应力蠕变参数饱和水
- 岩体力学参数取值方法及在龙桥铁矿中的应用被引量：16
- 2011年
- 为获取满意的岩体力学参数,对常用岩体力学参数取值方法进行了比较分析,研究发现,由于处理方法的不同,得到的结果差别也较大。结合龙桥铁矿实际情况,采用E.Hoek法、弹性波法、经验折减法及系数换算法4种方法综合考虑各种折减方法所得结果,各参数一般情况下取各折减方法所得结果的平均值,弹性模量按岩石的1/3取值,提出龙桥铁矿岩体力学参数的合理推荐值。
- 张耀平曹平袁海平
- 关键词：岩体弹性模量抗剪强度
- 双重介质温度场-渗流场-应力场耦合模型及三维数值研究被引量：48
- 2007年
- 在建立双重介质温度场-渗流场-应力场耦合微分控制方程基础上,提出研究裂隙岩体温度场-渗流场-应力场耦合的双重介质模型,对不同介质分别建立以节点位移、水压力和温度为求解量的三维有限元格式,提出该数学模型的求解策略与方法,开发双重介质流固热耦合分析的计算程序,通过模拟地下2200m的高温岩体地热开发系统的算例发现,注入井附近温度场-渗流场-应力场三场耦合作用十分明显的,主干裂隙对渗流场、温度场和应力场的整体分布具显著影响。与渗流场-应力场耦合,应力场-温度场耦合进行比较,探讨各场耦合效应的强弱,可以得出,在一定空间、时间域内,往往存在着起主导控制作用的双场耦合系统,变温条件下温度场对裂隙渗流场具显著耦合作用,从而论证了存在温度变化梯度的岩土工程中进行三场耦合分析的重要性。
- 赵延林曹平赵阳升林杭汪亦显
- 关键词：岩石力学双重介质有限元法三维数值模拟
- 裂隙岩体渗流-损伤-断裂耦合分析与工程应用被引量：19
- 2010年
- 综合运用岩体结构力学、几何损伤力学及岩石流体力学理论,建立裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合数学模型(扩展FLAC3D模型),在FLAC现有计算模块的基础上,通过Fish研制了其分析程序。该模型的耦合机理:渗透水力梯度作为渗透体积力作用于损伤应力计算单元,裂隙渗透压作为面力作用于裂纹张开部分引起断续岩石裂纹的起裂,扩展导致岩体损伤演化;岩体裂纹的扩展引起岩体渗透系数的增加,导致渗流场的改变。对一复杂裂隙岸坡蓄水加载过程进行渗流–损伤–断裂耦合分析,得到不同蓄水时期,裂隙岸坡渗流场分布、损伤场的演化,初步探讨了水库蓄水过程中岸坡山体变形机制。耦合分析认为:山体变形是增量渗透力和增量浮托力共同作用于岸坡的结果;对蓄水相对高程较大的裂隙岸坡而言,库水位上升,裂隙渗透水压增加导致岩体裂纹起裂扩展,岩体损伤区增大且向岸坡深部扩展。高渗透压诱发岸坡不利断层带损伤区扩展,甚至贯通,可能是导致岸坡失稳的重要原因。
- 赵延林王卫军黄永恒曹平万文
- 关键词：FLAC3D渗透压
- 裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合模型及其应用被引量：33
- 2008年
- 从岩体结构力学和细观损伤力学的角度出发,根据裂隙发育与工程尺度的关系,建立合理且适用的裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合数学模型,该模型能真实反映渗流场与应力场耦合作用下裂隙岩体的损伤演化特性,并能模拟由于渗透压的存在和变化引起的拟连续岩体内翼形裂纹的开裂、扩展和贯通等损伤演化特性和高序次贯通裂隙的张开、闭合。建立考虑渗透压力的三维含水裂隙岩体弹塑性断裂损伤本构方程和损伤应力状态作用下流体渗流方程,给出该数学模型的求解策略与方法,开发裂隙岩体渗流–损伤–断裂耦合分析的的三维有限元计算程序DSDFC.for。该计算程序能模拟岩体分步开挖、应力和渗流边界的动态变化,对裂隙岸坡蓄水加载过程进行渗流–损伤–断裂耦合分析,发现水库蓄水后岸坡山体的竖向抬升,随水位上升岸坡破损区增大,断层塑性区向岸坡深部扩展,与裂隙渗流比较,拟连续岩体渗流滞后。
- 赵延林曹平汪亦显刘业科
- 关键词：岩石力学裂隙岩体有限元法双重介质
