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非定常西原黏弹塑性流变模型的应用研究
被引量：
18
1
作者
潘晓明
杨钊
许建聪
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第S1期2640-2646,共7页
在西原模型的基础上,引入非线性Bingham黏塑性元件与Kelvin元件,建立能完整反映蠕变全过程的非定常西原黏弹塑性流变模型。当岩石处于高应力状态时,其黏塑性流变参数随时间呈非线性变化。根据ABAQUS的UMAT格式要求以及非定常西原黏弹塑...
在西原模型的基础上,引入非线性Bingham黏塑性元件与Kelvin元件,建立能完整反映蠕变全过程的非定常西原黏弹塑性流变模型。当岩石处于高应力状态时,其黏塑性流变参数随时间呈非线性变化。根据ABAQUS的UMAT格式要求以及非定常西原黏弹塑性流变模型的平面应变(应力)有限元理论,编制相应的黏弹塑性流变模型程序。数值试验结果表明,所建立的非线性黏弹塑性流变模型可以统一描述不同应力状态下岩石的蠕变过程,具有广泛的适用能力。采用该模型对岩石边坡进行流变数值分析,在较大堆载下,边坡顶点进入加速蠕变阶段,达到破坏状态;中点和底点处于低应力状态,为黏弹性阶段,位移趋于稳定。结果表明该模型是正确和可靠的,具有良好的应用前景。
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关键词
岩石力学
非定常西原模型
黏弹塑性
蠕变特性
UMAT
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职称材料
基于修正西原模型与Lade-Duncan准则的隧道围岩蠕变效应研究
被引量：
3
2
作者
张旭东
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第18期72-77,共6页
为探究软岩隧道围岩变形的蠕变时效性,采用非定常黏滞体对西原模型进行修正。基于Lade-Duncan准则,分析了围岩黏弹性和塑性阶段隧道围岩变形过程,推导得到了隧道围岩黏弹塑性解。以某高速公路隧道为工程研究对象,计算了蠕变时效过程的...
为探究软岩隧道围岩变形的蠕变时效性,采用非定常黏滞体对西原模型进行修正。基于Lade-Duncan准则,分析了围岩黏弹性和塑性阶段隧道围岩变形过程,推导得到了隧道围岩黏弹塑性解。以某高速公路隧道为工程研究对象,计算了蠕变时效过程的围岩位移值;并通过现场拱顶沉降监测的方法,实测了隧道围岩的蠕变变形,通过对比理论计算值与现场实测值,验证了理论计算的准确性。理论计算显示,当t=0时,隧道围岩将发生蠕变现象,此时围岩位移值为17.890 mm;当t为常数时,围岩位移随着时间的变化逐渐增大;当t=∞时围岩发生充分蠕变,围岩位移达到极值为26.451 mm。现场监测结果显示,围岩变形第一次稳定拱顶累计变形为19.1 mm,此后进入蠕变阶段,达到第二次稳定拱顶累计变形为29.3 mm。初始蠕变变形的理论计算与实际监测结果之间的误差为6.76%,最终蠕变变形的理论计算与实际监测结果之间的误差为10.77%,两者误差较小,反映了理论计算具有较高的准确度。在理论层面,考虑蠕变效应后围岩变形增加了47.85%;在实际层面,考虑蠕变效应后围岩变形增加了53.4%,皆反映了蠕变效应举足轻重的作用。由此可见,对于软岩隧道在进行支护设计时,必须考虑蠕变效应,避免因后期围岩蠕变效应导致初支失效进而影响隧道的整体稳定性。
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关键词
非定常西原模型
Lade-Duncan准则
蠕变效应
黏弹塑性
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职称材料
分级加载条件下红砂岩蠕变特性试验研究
被引量：
9
3
作者
谢文健
龚囱
+2 位作者
刘勇锋
赵奎
李海港
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期34-39,共6页
岩石的蠕变性质是引起工程岩体破坏的主要原因之一。通过进行分级加载蠕变试验,分析了红砂岩在不同加载应力条件下的蠕变特征。试验结果表明:在不同加载应力条件下,试件等速蠕变阶段应变速率与加载应力呈指数函数关系,并且当加载应力大...
岩石的蠕变性质是引起工程岩体破坏的主要原因之一。通过进行分级加载蠕变试验,分析了红砂岩在不同加载应力条件下的蠕变特征。试验结果表明:在不同加载应力条件下,试件等速蠕变阶段应变速率与加载应力呈指数函数关系,并且当加载应力大于损伤强度σcd时,径向等速蠕变阶段应变速率大于轴向;同时,试件在破坏过程中存在加速蠕变阶段不明显的现象。根据蠕变破坏过程中黏滞系数的变化特点,将理想黏塑性体中的黏滞系数定义为时间的负指数函数,建立了一个非定常西原蠕变模型,该模型能较好反映红砂岩在单轴压缩条件下的蠕变特性。
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关键词
红砂岩
损伤强度
分级加载
蠕变
非定常西原模型
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职称材料
防波堤抛石挤淤沉降数值计算方法研究
被引量：
1
4
作者
董琴亮
《铁道建筑技术》
2014年第7期124-128,共5页
引用非定常西原黏弹塑性流变模型表达淤泥质软黏土的本构关系;结合模拟退火全局优化算法理念,基于MATLAB和ABAQUS交互软件平台,开发模拟退火法与有限元耦合反演程序,以获得模型计算参数;最后进行抛石挤淤后防波堤基础下卧淤泥质软黏土...
引用非定常西原黏弹塑性流变模型表达淤泥质软黏土的本构关系;结合模拟退火全局优化算法理念,基于MATLAB和ABAQUS交互软件平台,开发模拟退火法与有限元耦合反演程序,以获得模型计算参数;最后进行抛石挤淤后防波堤基础下卧淤泥质软黏土的变形数值计算分析。结果表明,非定常西原黏弹塑性流变模型适宜于表达淤泥质软黏土的本构关系;模拟退火全局优化算法与有限元耦合反演模型计算参数的效果好,适用于沉降数值计算分析。本文为抛石挤淤后防波堤基础沉降预测和控制提供了数值计算方法参考。
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关键词
抛石挤淤
沉降计算
参数反演
模拟退火法
非定常
西原
黏弹塑性流变
模型
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职称材料
题名
非定常西原黏弹塑性流变模型的应用研究
被引量：
18
1
作者
潘晓明
杨钊
许建聪
机构
同济大学地下建筑与工程系
同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第S1期2640-2646,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(40872179)
文摘
在西原模型的基础上,引入非线性Bingham黏塑性元件与Kelvin元件,建立能完整反映蠕变全过程的非定常西原黏弹塑性流变模型。当岩石处于高应力状态时,其黏塑性流变参数随时间呈非线性变化。根据ABAQUS的UMAT格式要求以及非定常西原黏弹塑性流变模型的平面应变(应力)有限元理论,编制相应的黏弹塑性流变模型程序。数值试验结果表明,所建立的非线性黏弹塑性流变模型可以统一描述不同应力状态下岩石的蠕变过程,具有广泛的适用能力。采用该模型对岩石边坡进行流变数值分析,在较大堆载下,边坡顶点进入加速蠕变阶段,达到破坏状态;中点和底点处于低应力状态,为黏弹性阶段,位移趋于稳定。结果表明该模型是正确和可靠的,具有良好的应用前景。
关键词
岩石力学
非定常西原模型
黏弹塑性
蠕变特性
UMAT
Keywords
rock mechanics
nonstationary Nishihara model
viscoelasto-plasticity
creep property
UMAT
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
TD31 [矿业工程—矿井建设]
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职称材料
题名
基于修正西原模型与Lade-Duncan准则的隧道围岩蠕变效应研究
被引量：
3
2
作者
张旭东
机构
黑龙江省公路勘察设计院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2016年第18期72-77,共6页
基金
国家自然科学基金(41472265)资助
文摘
为探究软岩隧道围岩变形的蠕变时效性,采用非定常黏滞体对西原模型进行修正。基于Lade-Duncan准则,分析了围岩黏弹性和塑性阶段隧道围岩变形过程,推导得到了隧道围岩黏弹塑性解。以某高速公路隧道为工程研究对象,计算了蠕变时效过程的围岩位移值;并通过现场拱顶沉降监测的方法,实测了隧道围岩的蠕变变形,通过对比理论计算值与现场实测值,验证了理论计算的准确性。理论计算显示,当t=0时,隧道围岩将发生蠕变现象,此时围岩位移值为17.890 mm;当t为常数时,围岩位移随着时间的变化逐渐增大;当t=∞时围岩发生充分蠕变,围岩位移达到极值为26.451 mm。现场监测结果显示,围岩变形第一次稳定拱顶累计变形为19.1 mm,此后进入蠕变阶段,达到第二次稳定拱顶累计变形为29.3 mm。初始蠕变变形的理论计算与实际监测结果之间的误差为6.76%,最终蠕变变形的理论计算与实际监测结果之间的误差为10.77%,两者误差较小,反映了理论计算具有较高的准确度。在理论层面,考虑蠕变效应后围岩变形增加了47.85%;在实际层面,考虑蠕变效应后围岩变形增加了53.4%,皆反映了蠕变效应举足轻重的作用。由此可见,对于软岩隧道在进行支护设计时,必须考虑蠕变效应,避免因后期围岩蠕变效应导致初支失效进而影响隧道的整体稳定性。
关键词
非定常西原模型
Lade-Duncan准则
蠕变效应
黏弹塑性
Keywords
non-stationary visco-elastoplastic model
Lade-Duncan criterion
creep effect
viscoelastic-plastic researches
分类号
TU91 [建筑科学—建筑理论]
下载PDF
职称材料
题名
分级加载条件下红砂岩蠕变特性试验研究
被引量：
9
3
作者
谢文健
龚囱
刘勇锋
赵奎
李海港
机构
江西理工大学资源与环境工程学院
中国安全生产科学研究院
江西省安全生产科学技术研究中心
出处
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期34-39,共6页
基金
江西省青年科学基金项目(20171BAB216022)
江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ150622)
+1 种基金
江西省科技支撑计划基金项目(20143ACG70010)
江西理工大学博士启动基金项目(jxxjbs15007)
文摘
岩石的蠕变性质是引起工程岩体破坏的主要原因之一。通过进行分级加载蠕变试验,分析了红砂岩在不同加载应力条件下的蠕变特征。试验结果表明:在不同加载应力条件下,试件等速蠕变阶段应变速率与加载应力呈指数函数关系,并且当加载应力大于损伤强度σcd时,径向等速蠕变阶段应变速率大于轴向;同时,试件在破坏过程中存在加速蠕变阶段不明显的现象。根据蠕变破坏过程中黏滞系数的变化特点,将理想黏塑性体中的黏滞系数定义为时间的负指数函数,建立了一个非定常西原蠕变模型,该模型能较好反映红砂岩在单轴压缩条件下的蠕变特性。
关键词
红砂岩
损伤强度
分级加载
蠕变
非定常西原模型
Keywords
red sandstone
damage strength
step loading
creep
nonstationary Nishihara model
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
防波堤抛石挤淤沉降数值计算方法研究
被引量：
1
4
作者
董琴亮
机构
中国铁建港航局集团有限公司
出处
《铁道建筑技术》
2014年第7期124-128,共5页
文摘
引用非定常西原黏弹塑性流变模型表达淤泥质软黏土的本构关系;结合模拟退火全局优化算法理念,基于MATLAB和ABAQUS交互软件平台,开发模拟退火法与有限元耦合反演程序,以获得模型计算参数;最后进行抛石挤淤后防波堤基础下卧淤泥质软黏土的变形数值计算分析。结果表明,非定常西原黏弹塑性流变模型适宜于表达淤泥质软黏土的本构关系;模拟退火全局优化算法与有限元耦合反演模型计算参数的效果好,适用于沉降数值计算分析。本文为抛石挤淤后防波堤基础沉降预测和控制提供了数值计算方法参考。
关键词
抛石挤淤
沉降计算
参数反演
模拟退火法
非定常
西原
黏弹塑性流变
模型
Keywords
riprapping
settlement calculation
parameter back analysis
SAA
nonstationary nishihara visco-elastoplastic rheological model
分类号
TV866 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非定常西原黏弹塑性流变模型的应用研究
潘晓明
杨钊
许建聪
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011
18
下载PDF
职称材料
2
基于修正西原模型与Lade-Duncan准则的隧道围岩蠕变效应研究
张旭东
《科学技术与工程》
北大核心
2016
3
下载PDF
职称材料
3
分级加载条件下红砂岩蠕变特性试验研究
谢文健
龚囱
刘勇锋
赵奎
李海港
《中国安全生产科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2017
9
下载PDF
职称材料
4
防波堤抛石挤淤沉降数值计算方法研究
董琴亮
《铁道建筑技术》
2014
1
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职称材料
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