张建智
- 作品数：9 被引量：42H指数：4
- 供职机构：华侨大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金福建省自然科学基金中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程水利工程理学更多>>
- 圆形隧洞围岩应力松弛效应解析理论
- 2016年
- 为了深化效应的理论认识,建立圆隧围岩应力松弛效应理论模型,采用经典应力松弛模型计算围岩三维应力场,探讨应力松弛模型及其流变参数的敏感性.结果表明:采用Burgers模型与西原模型均能充分反映围岩应力松弛效应,围岩三向应力均随时间推移而迅速降低直至稳定于某一平衡状态;在应力松弛初期,环向应力下降的速度明显大于轴向应力与径向应力;围岩三向应力收敛值均随Burgers模型Kelvin体切向模量的增大而增大,Kelvin体黏滞系数的影响贯穿于应力松弛全过程;西原模型Kelvin体黏滞系数影响下围岩应力收敛值一致,应力松弛过程呈现非线性非完全衰减特征,应力松弛时间尺度随着Kelvin体剪切模量增大而增大,显著区别于Burgers模型下围岩应力松弛规律.
- 周雨晴俞缙张建智
- 关键词：隧洞工程应力松弛BURGERS模型
- 顾及沉积岩应变强化与扩容效应的围岩弹塑性力学状态理论分析被引量：4
- 2016年
- 根据非关联流动法则与中主应力表达式,顾及沉积岩应变强化和扩容效应,推导基于幂强化-理想塑性本构模型和Drucker-Prager屈服准则的应力、位移、塑性区半径的解析解.将文中解、幂强化解、幂强化-理想塑性解进行比较,分析幂强化指数与扩容角对解析解的影响规律.结果表明:幂强化指数对围岩稳定性有较大的影响;扩容程度的变化对围岩应力和位移的影响随着扩容角及原岩应力的增加而增大;当隧洞围岩受到应变强化和扩容效应共同影响时,幂强化指数与扩容角越大,隧洞围岩位移越为敏感,对围岩稳定十分不利.
- 唐胜兰俞缙张建智周雨晴
- 关键词：隧道工程弹塑性解中主应力
- 膨胀岩隧洞时效变形的黏弹塑性力学解析研究
- 在深埋膨胀岩隧洞工程中,严重的边墙侧移与底板鼓起是常见的工程灾害。阐释了膨胀岩隧洞变形机制,基于湿度应力场理论建立了不同遇水条件下围岩力学基本方程,计算非线性Zhang 3D HB、Hoek-Brown与线性Drucke...
- 张建智
- 关键词：黏弹塑性
- 近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移弹性解被引量：3
- 2015年
- 考虑开挖及渗流影响的水工隧洞围岩稳定是一个重要课题,而近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移研究是该课题的难点。据此,文章基于弹性假设理论,引入反溶腔作用系数,采用复势理论求解近溶腔水工隧洞开挖问题,获得围岩应力及位移解析表达式。将水工隧洞内水外渗的各影响因素简化为轴对称情况,并将渗流场以渗透体积力方式作用于应力场,采用平面应变理论求得正常运行期的过水公式,最后通过叠加原理求得弹性解。在满足挪威准则条件下,对比内水外渗前后的计算结果,依次探讨反溶腔作用系数、岩石孔隙水压力及埋深等的影响规律。分析结果表明:初次充水对围岩稳定起决定作用;反溶腔作用系数及埋深增大有助于围岩稳定;在岩石孔隙水压力影响下,溶腔一侧环向应力场出现大小值交换现象,而径向应力场并不出现该现象;近溶腔水工隧洞围岩偏压效应随着反溶腔作用系数的增大而弱化。
- 蔡燕燕张建智俞缙傅国锋俞凯木
- 关键词：围岩稳定溶腔渗流
- 渗水膨胀岩隧洞黏弹塑性蠕变解及变形特性分析被引量：15
- 2014年
- 渗水膨胀岩隧洞变形是一个受渗流、膨胀与扩容等多因素影响的复杂时变问题。探讨了其变形机制,建立渗水膨胀围岩受力平衡方程,进而得到反映扩容角影响的弹塑性解,并证明余东明解和侯公羽解是本文解的两个特例。以此为基础,借助改进的西原模型,获得了考虑膨胀应变影响的渗水膨胀岩隧洞黏弹塑性蠕变解,并分析了渗流、膨胀与扩容等因素对洞壁时效变形的影响规律。结果表明:随着内外水头比减小或扩容角增大,时效变形逐渐表现为黏弹塑性;膨胀系数α2只影响围岩黏弹性变形,位移为α2的单调递增线性函数;在隧洞开挖扰动初期,封闭应变迅速发展成位移,对渗水膨胀围岩变形影响极大。所得结论对渗水膨胀岩隧洞施工和变形控制具有一定指导意义。
- 张建智俞缙蔡燕燕陈士海林从谋
- 关键词：渗流
- 考虑围岩应变强化及扩容的深埋软岩隧洞时变位移解被引量：4
- 2017年
- 为描述深埋软岩隧洞围岩时变位移受岩石应变强化与扩容协同影响的复杂力学过程,假设岩体为符合Burgers体与Drucker-Prager屈服准则组合的黏弹塑性模型,在考虑应变强化及扩容效应影响的初始应力场下,推导得到深埋软岩隧洞的黏弹塑性时变位移解析解并进行分析。结果表明:该解析解能较好地描述软岩隧洞蠕变位移受岩体应变强化和扩容的影响。随着幂强化指数或剪胀角的增大,隧洞围岩的时效变形逐渐增大,且发展变快。隧洞围岩在应变强化和扩容效应的共同影响下,幂强化指数与剪胀角越大,其位移越敏感,且幂强化指数对围岩位移的敏感性更高。为验证该解析解的实用价值,与工程实测数据进行对比,结果显示计算值与实测值吻合较好,表明该解析解对深埋软岩隧洞时变位移预测具有一定的借鉴意义。
- 唐胜兰王海俞缙张建智蔡燕燕
- 关键词：剪胀角
- 考虑围岩蠕变全过程与扩容的深埋隧洞非线性位移解被引量：19
- 2015年
- 深埋隧洞围岩变形是一个复杂的非线性力学问题,其中岩石的蠕变全过程和扩容是两个重要的影响因素。引入扩容角考虑塑性体积变化的影响,推导Hoek-Brown屈服准则下考虑与不考虑洞周面力的深埋隧洞围岩非线性应力解。借助可描述蠕变全过程行为的河海模型,获得了围岩黏弹塑性区蠕变位移表达式。针对不同NVPB蠕变参数和不同材料参数m值情况,讨论分析了洞周面力与扩容角对隧洞洞壁蠕变位移的影响规律。结果表明:在高地应力作用下,采用非线性蠕变模型描述深埋隧洞围岩蠕变问题可获得蠕变全过程曲线;扩容角增大或洞周面力和材料参数m值减小时,相同时刻隧洞洞壁蠕变位移增大,对围岩长期稳定不利。研究结论对深埋隧洞围岩临崩预报具有一定指导意义。
- 蔡燕燕张建智俞缙陈士海
- 关键词：深埋隧洞围岩
- 基于GZZ准则的圆隧围岩塑性圈三维非线性分析被引量：4
- 2016年
- 为了研究三维非线性岩体强度准则下的圆隧塑性圈力学行为,基于考虑扩容影响的塑性中主应力表达式和三维非线性Hoek-Brown强度准则(GZZ准则),推导了理想弹塑性围岩塑性圈的径向应力方程。利用MATLAB编写有限差分程序,对塑性圈三维应力分布、塑性区半径及考虑扩容影响的围岩塑性圈位移进行计算,通过数据对比验证了计算方法的合理性。研究结果表明:基于GZZ准则计算的应力发展速率较快,扩容对其应力分布影响较弱;考虑三维情况的塑性区半径比二维情况的小,围岩可在较浅深度处达到弹性状态;考虑扩容影响的围岩塑性圈位移明显大于不考虑的情况。
- 李有钢俞缙张建智陈士海
- 关键词：塑性HOEK-BROWN准则中主应力非线性
- 不连续地质构造中偏压隧道围岩受力弹性解被引量：1
- 2014年
- 尝试建立应力边界条件,通过Airy应力函数法解答不连续地质构造中偏压隧道围岩受力问题,并获得应力位移弹性解。经讨论发现,与b→∞模型相比,b→c模型更适于分析不连续地质引起的围岩偏压效应。结果表明,不连续地质引起的偏压现象使围岩各方位应力集中程度不同,径向应力的极值方位发生变化,同时环向应力的极大值位置发生转移。得到的结果为不连续地质构造中隧道偏压问题提供理论解答。
- 张建智俞缙蔡燕燕陈旭穆康
- 关键词：偏压隧道应力集中
