爆破开挖下隧洞围岩损伤范围数值模拟研究

1

作者 汪学清 尹清华 +2 位作者 杨凡杰 周辉 高阳 《科技与创新》 2024年第16期30-35,共6页

爆破作用对地下洞室围岩造成的损伤不可忽略,研究围岩爆破损伤效应对地下工程的施工安全有重要意义。合理的破坏准则对准确计算围岩损伤范围极其重要。为研究不同破坏准则下的围岩爆破损伤效应,结合2个地下隧洞工程案例,采用FLAC3D数值... 爆破作用对地下洞室围岩造成的损伤不可忽略,研究围岩爆破损伤效应对地下工程的施工安全有重要意义。合理的破坏准则对准确计算围岩损伤范围极其重要。为研究不同破坏准则下的围岩爆破损伤效应,结合2个地下隧洞工程案例,采用FLAC3D数值模拟方法研究了摩尔库仑破坏准则、应变能破坏准则以及格里菲斯破坏准则应用下的围岩损伤范围。结果表明,3种破坏准则得出的损伤范围相差不大,工程案例1中,采用格里菲斯破坏准则计算的围岩损伤深度更接近实测值;工程案例2中,采用应变能破坏准则计算的围岩损伤深度更接近实测值。在此基础上,依托工程案例1,研究了地应力水平对爆破损伤范围的影响,并通过相关文献进行验证。结果表明,摩尔库仑破坏准则和格里菲斯破坏准则模拟结果较为一致,且能更好反映应力水平对隧洞围岩损伤范围的影响规律。 展开更多

关键词 地下隧洞 数值模拟 爆破损伤 破坏准则

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TBM豆砾石回填灌浆层性能与密实度对支护效果的影响

2

作者 杨风威 金俊超 杨凡杰 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第1期139-145,共7页

双护盾TBM采用预制管片、回填豆砾石和灌浆的方式进行支护施工,豆砾石回填灌浆层的性能和密实度是影响TBM隧洞工作性能的重要指标。以西北某双护盾TBM施工的引水隧洞为工程依托,基于室内试验研究了不同部位豆砾石回填灌浆层的力学性能,... 双护盾TBM采用预制管片、回填豆砾石和灌浆的方式进行支护施工,豆砾石回填灌浆层的性能和密实度是影响TBM隧洞工作性能的重要指标。以西北某双护盾TBM施工的引水隧洞为工程依托,基于室内试验研究了不同部位豆砾石回填灌浆层的力学性能,并通过数值模拟分析了豆砾石回填灌浆层性能与密实度对支护效果的影响。结果表明:受灌浆密实度不均匀的影响,豆砾石灌浆体的弹性模量和单轴抗压强度存在较大差异;在衬砌与豆砾石不存在脱空状态的条件下,豆砾石回填灌浆层参数取值不同对衬砌受力分布规律影响不大,但衬砌各个部位的应力有所变化;衬砌与豆砾石脱空部位受力状态与不脱空时存在显著差异,在脱空部位管片出现了较为明显的受力情况,部分区域应力超过衬砌混凝土的抗拉强度设计值,衬砌混凝土可能出现裂缝。在隧洞施工中应重点关注衬砌与豆砾石之间结合是否紧密,加强豆砾石回填、灌浆的质量监督。 展开更多

关键词 双护盾TBM 隧洞施工 豆砾石回填灌浆 管片衬砌 灌浆层密实度 支护效果

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张湾特大桥低净空跨国道箱梁悬臂浇筑关键技术

3

作者 焦景涛 于航 +2 位作者 史春宇 张志鸿 杨凡杰 《中国科技纵横》 2024年第1期105-107,共3页

随着交通建设的高速发展,悬臂浇筑施工技术被广泛应用于桥梁建设中。张湾特大桥斜跨S335省道,采用箱梁悬臂浇筑技术在低净空下施工。依托张湾特大桥为工程背景,针对现场箱梁悬臂浇筑施工过程中存在的技术难点,采取一定的应对方案,改进... 随着交通建设的高速发展,悬臂浇筑施工技术被广泛应用于桥梁建设中。张湾特大桥斜跨S335省道,采用箱梁悬臂浇筑技术在低净空下施工。依托张湾特大桥为工程背景,针对现场箱梁悬臂浇筑施工过程中存在的技术难点,采取一定的应对方案,改进悬臂浇筑技术措施,经现场实施后效果良好,有效保障了施工的可靠性和安全性。 展开更多

关键词 交通 低净空 跨国道 悬臂浇筑技术 桥梁施工

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周盘沟岩溶隧道衬砌流固耦合劣化机理及稳定性研究

4

作者 于航 张金秋 +2 位作者 史春宇 张志鸿 杨凡杰 《中国科技纵横》 2024年第4期117-122,共6页

隧道混凝土衬砌层在流固耦合作用下极易受侵蚀离子影响,导致性能发生劣化。为了分析周盘沟隧道衬砌层在流固耦合作用下受侵蚀离子影响的劣化效果,本文调研了钢筋混凝土在不同腐蚀性介质下的劣化计算公式,采用FLAC3D对周盘沟隧道流固耦... 隧道混凝土衬砌层在流固耦合作用下极易受侵蚀离子影响,导致性能发生劣化。为了分析周盘沟隧道衬砌层在流固耦合作用下受侵蚀离子影响的劣化效果,本文调研了钢筋混凝土在不同腐蚀性介质下的劣化计算公式,采用FLAC3D对周盘沟隧道流固耦合作用下侵蚀离子对衬砌层的影响进行数值模拟计算,通过公式计算周盘沟隧道预估使用寿命,旨在为周盘沟隧道运营期衬砌混凝土的养护提供参考。 展开更多

关键词 周盘沟隧道 流固耦合 侵蚀离子 衬砌

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复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为研究

5

作者 朱勇 周辉 +2 位作者 赵海洋 李彦恒 杨凡杰 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期96-105,共10页

涉核地下硐室群核事故产生的钚气溶胶威胁核设施的长期运营安全,现有关于封闭空间内的钚气溶胶扩散行为研究主要涉及简单硐室,而未涉及复杂地下硐室群,复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为尚未得到充分揭示。首先对核事故钚气溶胶源... 涉核地下硐室群核事故产生的钚气溶胶威胁核设施的长期运营安全,现有关于封闭空间内的钚气溶胶扩散行为研究主要涉及简单硐室,而未涉及复杂地下硐室群,复杂地下硐室群核事故钚气溶胶扩散行为尚未得到充分揭示。首先对核事故钚气溶胶源项进行分析,讨论了钚气溶胶颗粒产生的方式和粒径分布特征,给出了硐室内钚气溶胶初始浓度的估算方法;然后通过分析钚气溶胶颗粒的空气动力学行为,给出了适合于描述钚气溶胶颗粒在硐室内传输的本构模型,建立了地下硐室群内钚气溶胶扩散行为模拟方法;最后以某复杂地下硐室群为例,采用Ventsim软件对两种释放场景(缓慢释放和剧烈释放)、不同释放位置条件下钚气溶胶的扩散行为进行了数值模拟,并对硐室群核事故应对措施展开了讨论。结果表明:钚气溶胶在硐室群内的扩散行为主要受核泄漏方式、核泄漏位置、钚气溶胶颗粒粒径以及通风系统的影响,通过合理规划硐室群布局、通风风路、防核泄漏措施等,可有效降低核污染扩散的风险。该研究结果对于地下硐室群核安全设计、核应急处理与核扩散风险管控等措施的制定具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 钚气溶胶 扩散行为 地下硐室群 核事故 Ventsim软件

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大理岩弹性参数的围压效应与弹塑性耦合模型 被引量：4

6

作者 杨凡杰 周辉 +3 位作者 肖海斌 张传庆 张凯 杨艳霜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1613-1620,共8页

以锦屏二级水电站T2 b和6T2 y深埋大理岩循环加、卸载试验结果为基础,对不同围压下大理岩弹性参数的演化规律进行研究,得出其弹性模量随围压和内变量的变化显著,而泊松比随围压则变化不明显。基于试验结果确定了锦屏大理岩弹性模量与围... 以锦屏二级水电站T2 b和6T2 y深埋大理岩循环加、卸载试验结果为基础,对不同围压下大理岩弹性参数的演化规律进行研究,得出其弹性模量随围压和内变量的变化显著,而泊松比随围压则变化不明显。基于试验结果确定了锦屏大理岩弹性模量与围压和内变量的定量关系,建立了考虑弹性参数围压效应的大理岩弹塑性耦合模型,并在有限差分软件FLAC3D中进行了数值实现,用于模拟分析大理岩室内三轴压缩试验结果,并将模拟结果与不考虑弹性参数围压效应的计算结果进行对比,结果表明:考虑大理岩弹性参数围压效应的数值模拟与试验结果更吻合。研究方法和结果对于提高深部工程围岩(特别是具有小变形破坏特性的硬脆性围岩)变形计算的准确性具有重要的参考价值和借鉴意义。 展开更多

关键词 深埋大理岩 弹性参数演化 围压效应 弹塑性耦合 数值模拟

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聚能水压爆破在岩溶隧道施工中的应用研究

7

作者 张志鸿 史春宇 +2 位作者 周杰 焦景涛 杨凡杰 《中国科技纵横》 2023年第4期80-82,共3页

针对岩溶隧道等不良地质条件下的施工,传统光面爆破技术难以实现高效开挖,甚至会造成围岩失稳等状况。而聚能水压爆破则能更好地适应这种地质条件,有效减少超欠挖现象,爆破效果更优异。本文主要介绍了聚能水压爆破的原理和相关技术现状... 针对岩溶隧道等不良地质条件下的施工,传统光面爆破技术难以实现高效开挖,甚至会造成围岩失稳等状况。而聚能水压爆破则能更好地适应这种地质条件,有效减少超欠挖现象,爆破效果更优异。本文主要介绍了聚能水压爆破的原理和相关技术现状,工程上通过对比传统光面爆破和聚能水压爆破在岩溶隧道施工中的振动响应,发现聚能水压爆破造成的围岩峰值振速更小,更有利于围岩稳定,适用于复杂地质条件下的爆破施工。 展开更多

关键词 岩溶 光面爆破 聚能水压爆破 爆破振动

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麦积山隧道衬砌结构安全性有限元分析 被引量：1

8

作者 杨凡杰 吴亚平 韩成海 《河南建材》 2008年第5期59-60,共2页

利用ANSYS有限元分析软件,分别对某隧道变厚度衬砌结构与等厚度衬砌结构的内力进行计算和分析,结合公路隧道设计规范给定的极限状态方程,分别计算出强度安全系数,并进行对比分析研究衬砌厚度变化对其安全系数和结构稳定性的影响,为类似... 利用ANSYS有限元分析软件,分别对某隧道变厚度衬砌结构与等厚度衬砌结构的内力进行计算和分析,结合公路隧道设计规范给定的极限状态方程,分别计算出强度安全系数,并进行对比分析研究衬砌厚度变化对其安全系数和结构稳定性的影响,为类似隧道设计施工提供科学依据。 展开更多

关键词 隧道衬砌 有限元方法 数值模拟 强度安全系数

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硬岩裂纹起裂强度和损伤强度取值方法探讨 被引量：59

9

作者 周辉 孟凡震 +2 位作者 卢景景 张传庆 杨凡杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期913-918,925,共7页

岩石裂纹起裂强度σci和损伤强度σcd的研究对探讨岩石渐进破坏过程和脆性破坏机制,建立岩石的起裂强度和长期强度准则具有重要意义。鉴于此,系统总结了岩石起裂强度和损伤强度的4种计算方法,包括裂纹应变模型计算法,声发射参数取值法,... 岩石裂纹起裂强度σci和损伤强度σcd的研究对探讨岩石渐进破坏过程和脆性破坏机制,建立岩石的起裂强度和长期强度准则具有重要意义。鉴于此,系统总结了岩石起裂强度和损伤强度的4种计算方法,包括裂纹应变模型计算法,声发射参数取值法,侧向应变、体积应变曲线观察法和移动点回归法,并以大理岩和花岗岩在单轴压缩条件下为例,详细描述了用不同方法计算σci和σcd时存在的问题。研究结果表明,裂纹应变模型法物理意义明确,可以方便和准确地确定岩石的σci和σcd;声发射撞击率可以定性或半定量了解岩石的渐进破坏和损伤过程,但无法准确定量确定σci和σcd;移动点回归法计算体积应变刚度时受取值点间隔影响较大,而且加载过程中不同阶段的特征并不明显,难以确定起裂强度值。研究结论可为加深对岩石裂纹起裂强度和损伤强度的重要意义的认识,了解两个强度值的计算方法并合理选取其计算方法提供有益的参考。 展开更多

关键词 起裂强度 损伤强度 声发射 体积应变刚度 计算方法

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岩爆倾向性指标及其相互关系探讨 被引量：66

10

作者 张传庆 卢景景 +2 位作者 陈珺 周辉 杨凡杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1397-1404,共8页

岩石岩爆倾向性评价是地下工程岩爆风险评估的基础,评价指标众多,且各有特点,应用存在误区。在澄清岩爆倾向性概念的基础上,通过系统文献调研,对岩爆倾向性评价指标进行了归纳和分类,从获取方法的角度重点分析了岩爆倾向性指数W_(et)和... 岩石岩爆倾向性评价是地下工程岩爆风险评估的基础,评价指标众多,且各有特点,应用存在误区。在澄清岩爆倾向性概念的基础上,通过系统文献调研,对岩爆倾向性评价指标进行了归纳和分类,从获取方法的角度重点分析了岩爆倾向性指数W_(et)和强度脆性系数B。针对W_(et)获取中卸载点难以准确控制的传统难题,建议了以体积应变反弯点作为卸载控制点的试验方法,试验结果表明,该方法科学、有效。基于对岩石W_(et)和B值的充分调研总结,分析了二者的相互关系,改进了B值评价标准,为更科学合理地评价岩石岩爆倾向性奠定了坚实基础。 展开更多

关键词 岩爆倾向性 评价指标 体积应变 裂纹损伤应力

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考虑围压效应的大理岩弹塑性耦合力学模型研究 被引量：14

11

作者 周辉 杨凡杰 +2 位作者 张传庆 徐荣超 张凯 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2389-2399,共11页

以锦屏T2b和T2 6y深埋大理岩循环加卸载试验结果为基础,进行如下研究:(1)分析不同围压下锦屏大理岩的弹性参数随内变量的演化规律,得到弹性模量与围压和内变量的定量关系;(2)基于Mohr-Coulomb屈服准则,得到其强度参数随内变量的演化规律... 以锦屏T2b和T2 6y深埋大理岩循环加卸载试验结果为基础,进行如下研究:(1)分析不同围压下锦屏大理岩的弹性参数随内变量的演化规律,得到弹性模量与围压和内变量的定量关系;(2)基于Mohr-Coulomb屈服准则,得到其强度参数随内变量的演化规律;(3)考虑非关联流动法则,分析剪胀角随围压和内变量的演化规律,得到锦屏大理岩的剪胀角与围压和内变量的定量关系;(4)最终建立考虑围压效应的大理岩弹塑性耦合力学模型,并在有限差分软件FLAC3D中进行数值实现,用于模拟分析T2b大理岩的室内常规三轴压缩试验,结果表明,数值模拟与试验结果吻合很好,该模型可以很好地反映大理岩的主要力学特性。所提研究方法和研究结果对于提高深部工程围岩(特别是具有小变形破坏特性的硬脆性围岩)变形计算和稳定性分析的准确性具有重要的参考价值和借鉴意义。 展开更多

关键词 岩石力学 深埋大理岩 围压效应 弹塑性耦合 力学模型 数值模拟

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兰州水源地工程超长输水隧洞初始地应力反演研究 被引量：11

12

作者 杨风威 房敬年 +2 位作者 杨继华 杨凡杰 张传庆 《水电能源科学》 北大核心 2018年第8期94-97,73,共5页

兰州水源地工程输水隧洞全长31.29km,沿线地质条件复杂。为准确获得该超长输水隧洞沿线的初始地应力场分布情况,分别采用多元线性回归方法(方法1)和粒子群-神经网络智能反演方法(方法2)开展了初始地应力场研究。结果表明,兰州水源地工... 兰州水源地工程输水隧洞全长31.29km,沿线地质条件复杂。为准确获得该超长输水隧洞沿线的初始地应力场分布情况,分别采用多元线性回归方法(方法1)和粒子群-神经网络智能反演方法(方法2)开展了初始地应力场研究。结果表明,兰州水源地工程输水隧洞沿线地应力属中等地应力场,以水平构造应力为主,埋深较大时(>380m)逐渐转变为以自重应力场为主;两种方法所得地应力值均与实测值相近,方法2的计算精度较方法1高,但计算量约大4倍,因而大范围地应力估算时方法1具有计算量小、精度足够的优点,而局部范围地应力估算时方法2精度更高、效果更好。 展开更多

关键词 兰州水源地工程 输水隧洞 初始地应力 回归分析 神经网络

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三轴应力下水对泥质砂岩力学特性影响的试验研究 被引量：7

13

作者 周辉 宋明 +4 位作者 张传庆 杨凡杰 路新景 房后国 邓伟杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2391-2398,共8页

复杂应力状态下泥质砂岩遇水软化,严重降低围岩承载力,导致围岩破坏范围和变形压力增大,严重威胁输水隧洞运行期安全。为此,以兰州水源地输水隧洞泥质砂岩为研究对象,开展了不同浸润时间下的三轴压缩试验研究。试验结果表明,随着浸润时... 复杂应力状态下泥质砂岩遇水软化,严重降低围岩承载力,导致围岩破坏范围和变形压力增大,严重威胁输水隧洞运行期安全。为此,以兰州水源地输水隧洞泥质砂岩为研究对象,开展了不同浸润时间下的三轴压缩试验研究。试验结果表明,随着浸润时间的延长,泥质砂岩岩样峰值强度和残余强度对围压的敏感程度逐渐降低,水在一定程度上降低了峰值强度和残余强度对围压的敏感程度;浸润前期,残余强度随浸润时间的降低速率明显小于峰值强度随浸润时间的降低速率,水对泥质砂岩岩样峰值强度的软化作用较为明显;泥质砂岩岩样的峰值强度、残余强度和弹性模量均随浸润时间的增长呈负指数关系减小;随着围压的升高,浸润时间对弹性模量的影响程度逐渐减弱,围压升高在一定程度上降低了水对泥质砂岩岩样弹性模量的软化作用。 展开更多

关键词 泥质砂岩 水 三轴压缩试验 力学特性

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深埋软岩隧洞围岩变形控制方法 被引量：12

14

作者 张传庆 张洋 +2 位作者 周辉 杨凡杰 刘宁 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期28-35,共8页

变形控制是软岩隧洞稳定性调控的主要手段,规范和现有文献均给出了变形和变形速率控制指标或方法,但绝大部分成果是依据浅埋隧洞经验总结而得,不能很好地适用深埋隧洞围岩变形压力大的情况,且仅侧重变形收敛判断,无法据此起到施工过程... 变形控制是软岩隧洞稳定性调控的主要手段,规范和现有文献均给出了变形和变形速率控制指标或方法,但绝大部分成果是依据浅埋隧洞经验总结而得,不能很好地适用深埋隧洞围岩变形压力大的情况,且仅侧重变形收敛判断,无法据此起到施工过程及时调控或者将其作为调控依据的作用。文章针对此问题,在对深埋绿泥石片岩隧洞挤压变形洞段围岩变形特征分析的基础上,建立了多变形指标围岩稳定控制方法,并以变形量和变形速率为主要指标,辅以变形和变形速率模式分析,可考虑施工过程中围岩变形的时空效应,对围岩稳定性进行及时调控,避免了深埋软岩隧洞围岩挤压变形问题的出现。研究成果可为深埋软岩隧洞施工开挖过程中围岩稳定调控提供有效技术手段。 展开更多

关键词 深埋软岩隧洞 变形控制 变形速率 挤压 时空效应 围岩稳定性

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混凝土水化热对寒区隧道围岩融化及回冻过程的影响 被引量：6

15

作者 郭春香 杨凡杰 +2 位作者 吴亚平 马学宁 景云峰 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期106-110,共5页

混凝土水化热是导致围岩融化的主要热量来源之一,不同水化热放热方程(不同放热速率)对结果影响较大。本文以昆仑山隧道为例,利用有限单元法计算考虑混凝土水化热及其放热过程和不考虑水化热的隧道围岩融化回冻过程,分析水化热对围岩融... 混凝土水化热是导致围岩融化的主要热量来源之一,不同水化热放热方程(不同放热速率)对结果影响较大。本文以昆仑山隧道为例,利用有限单元法计算考虑混凝土水化热及其放热过程和不考虑水化热的隧道围岩融化回冻过程,分析水化热对围岩融化、回冻过程的影响。2种工况计算中均考虑施工过程、隧道衬砌内缘温度变化、防水隔热保温层、入模温度、相变等因素。结果表明:在寒区隧道围岩施工过程中,混凝土水化热增加了围岩的最大融化深度,同时使围岩温度升高;考虑混凝土水化热影响寒区隧道围岩回冻时间比不考虑水化热情况晚1年。 展开更多

关键词 寒区隧道 温度场 施工过程 水化热放热过程 回冻

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非圆形隧洞收敛-约束特征曲线的数值求解方法 被引量：4

16

作者 周辉 郑俊 +3 位作者 张传庆 胡大伟 高阳 杨凡杰 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期103-114,共12页

利用应力释放法原理,在收敛-约束解析法基础上,提出了适合任意断面隧洞的收敛-约束特征曲线数值求解方法,通过与收敛-约束解析法对比验证该方法的有效性,并与常用的数值方法进行对比,最后对收敛-约束特征曲线数值求解方法的计算误差进... 利用应力释放法原理,在收敛-约束解析法基础上,提出了适合任意断面隧洞的收敛-约束特征曲线数值求解方法,通过与收敛-约束解析法对比验证该方法的有效性,并与常用的数值方法进行对比,最后对收敛-约束特征曲线数值求解方法的计算误差进行分析.研究结果表明:收敛-约束特征曲线数值求解方法适合非圆形隧洞,由于通过施加节点支撑反力实现应力释放,该方法同样适合应力状态复杂的隧洞;以滇中引水工程为例,将收敛-约束特征曲线数值求解方法与收敛-约束解析法的计算结果进行对比,验证了收敛-约束特征曲线数值求解方法的有效性;收敛-约束特征曲线数值求解方法计算结果存在一定的误差,其整体相对误差小于10%.收敛-约束特征曲线数值求解方法的适用性更加广泛,可为隧洞工程的初期支护优化设计及安全性评价提供参考,具有一定的工程应用价值. 展开更多

关键词 收敛-约束法 隧洞 应力释放法 围岩特征曲线 不平衡力 应力分布

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破碎围岩中输水隧洞双护盾TBM卡机分析及其脱困措施 被引量：7

17

作者 房敬年 苗栋 +3 位作者 房后国 路新景 杨凡杰 张传庆 《水电能源科学》 北大核心 2017年第10期171-173,202,共4页

为分析复杂工程地质条件下的TBM卡机事件原因及其脱困措施,以兰州市水源地建设工程输水隧洞T9+199.5附近典型的双护盾TBM卡机事件为例,首先通过详细调查卡机事故现场情况,确定此次卡机事件为TBM前盾、伸缩盾外壳受岩体挤压而造成;其次... 为分析复杂工程地质条件下的TBM卡机事件原因及其脱困措施,以兰州市水源地建设工程输水隧洞T9+199.5附近典型的双护盾TBM卡机事件为例,首先通过详细调查卡机事故现场情况,确定此次卡机事件为TBM前盾、伸缩盾外壳受岩体挤压而造成;其次基于地质分析和计算力学方法,得到岩体的挤压变形主要由破碎围岩的碎胀导致,卡机部位主要为拱顶右上方和拱底左下方;最后结合力学分析结果和工程经验,选取侧导坑法作为卡机脱困方法,实现了此次TBM卡机的顺利脱困。研究结果可为类似TBM卡机原因分析及工程处理措施提供参考。 展开更多

关键词 输水隧洞 双护盾TBM 卡机 挤压变形 脱困

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考虑体积应力效应的大理岩硬化软化力学模型 被引量：3

18

作者 胡善超 周辉 +2 位作者 谭云亮 李震 杨凡杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期647-654,共8页

以锦屏二级水电站大理岩室内三轴压缩试验结果为基础,推导了考虑体积应力效应的塑性内变量公式,并研究了大理岩强度参数及剪胀特性随内变量的变化规律,结果表明,大理岩在峰前阶段凝聚力稍有降低,在峰后阶段迅速减小;内摩擦角随内变量增... 以锦屏二级水电站大理岩室内三轴压缩试验结果为基础,推导了考虑体积应力效应的塑性内变量公式,并研究了大理岩强度参数及剪胀特性随内变量的变化规律,结果表明,大理岩在峰前阶段凝聚力稍有降低,在峰后阶段迅速减小;内摩擦角随内变量增加而增大,并在内变量为0.8~0.9时达到最大值;不同围压下大理岩剪胀角均随内变量增大,且表现为先增大后减小的变化趋势,但低围压和高围压条件下剪胀角变化趋势不同。在此基础上建立了大理岩考虑体积应力效应的力学模型,并通过FLAC^(3D)模拟了大理岩室内常规三轴压缩试验,模拟结果与室内试验结果吻合很好,表明该模型可较好地反映大理岩的主要力学特性。研究方法和成果可为其他深部脆性岩体的变形破坏分析提供重要的参考价值和借鉴意义。 展开更多

关键词 体积应力效应 强度参数演化 剪胀 力学模型 数值模拟

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弹塑性耦合应变定义与本构方程 被引量：3

19

作者 李震 周辉 +2 位作者 杨凡杰 赵洪波 茹忠亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期917-925,共9页

岩石屈服之后,弹性参数随塑性变形而变化,即岩石具有弹塑性耦合特征。在弹塑性耦合框架和现有应变分类、定义、本构方程研究的基础上,主要做了以下工作:结合岩石压缩试验,从损伤和塑性变形角度分析了弹性参数随塑性演化的现象;重点研究... 岩石屈服之后,弹性参数随塑性变形而变化,即岩石具有弹塑性耦合特征。在弹塑性耦合框架和现有应变分类、定义、本构方程研究的基础上,主要做了以下工作:结合岩石压缩试验,从损伤和塑性变形角度分析了弹性参数随塑性演化的现象;重点研究了加载增量步的应变特征,将与加载应力增量对应的应变增量分解为符合广义Hooke定律的弹性应变增量de^e、不符合广义Hooke定律的弹性应变增量de^e和塑性应变增量de^e;通过采用加载增量步之后的弹性参数将de^e与ds构造弹性关系,分别在应变空间和应力空间中建立了适用于加载、中性变载和卸载条件的本构方程;对表征物质微观结构变化的内变量进行了讨论。所提出的应变分类和定义方法概念清晰,适合于应变强化阶段和应变软化阶段,且所建立的弹塑性耦合本构方程能够反映不同加载条件对弹性参数变化速率的影响,符合岩石的弹塑性耦合力学特性。 展开更多

关键词 弹塑性耦合 本构方程 弹性参数 应变

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岩质边坡楔形体破坏概率的方向模拟 被引量：2

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作者 朱勇 周辉 +3 位作者 冯夏庭 张传庆 张铭强 杨凡杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期151-157,共7页

针对边坡小概率破坏的高效模拟问题,提出采用方向模拟方法进行计算,介绍了方向模拟的基本理论和楔形体破坏功能函数的算法,编制了岩质边坡楔形体破坏概率的方向模拟的Matlab程序,分别将方向模拟结果与重要抽样模拟、子集模拟的计算结果... 针对边坡小概率破坏的高效模拟问题,提出采用方向模拟方法进行计算,介绍了方向模拟的基本理论和楔形体破坏功能函数的算法,编制了岩质边坡楔形体破坏概率的方向模拟的Matlab程序,分别将方向模拟结果与重要抽样模拟、子集模拟的计算结果进行了对比分析。结果表明,方向模拟与子集模拟一样适合于小概率破坏的计算,方向模拟方法在抽样次数较少的情况下就能获得较高的计算精度,与其他两种方法相比效率更高。 展开更多

关键词 楔形体边坡 方向模拟 小概率破坏 可靠度

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