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A constitutive model for evaluation of mechanical behavior of fiber-reinforced cemented sand 被引量:3
1
作者 Hadi Abioghli Amir Hamidi 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2019年第2期349-360,共12页
The aim of this study is to present a constitutive model for prediction of the mechanical behavior of fiberreinforced cemented sand. For this purpose, a generalized plasticity constitutive model of sandy soil is selec... The aim of this study is to present a constitutive model for prediction of the mechanical behavior of fiberreinforced cemented sand. For this purpose, a generalized plasticity constitutive model of sandy soil is selected and the parameters of the model are determined for three types of sandy soils using the results of triaxial tests. Next, the proposed model is developed using the existing models based on the physicomechanical characteristics of fiber-reinforced cemented sand. The elastic parameters, flow rule and hardening law of the base model are modified for fiber-reinforced cemented sand. To verify the proposed model, the predicted results are compared with those of triaxial tests performed on fiber-reinforced cemented sand. Finally, the efficiency of the proposed model is studied at different confining pressures, and cement and fiber contents. 展开更多
关键词 Fiber-reinforced cementED sand CONSTITUTIVE model HARDENING law Flow rule
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Constitutive model for monotonic and cyclic responses of loosely cemented sand formations 被引量:4
2
作者 Mojtaba Rahimi Dave Chan Alireza Nouri 《Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering》 SCIE CSCD 2018年第4期740-752,共13页
This paper presents a model to simulate the monotonic and cyclic behaviours of weakly cemented sands.An elastoplastic constitutive model within the framework of bounding surface plasticity theory is adopted to predict... This paper presents a model to simulate the monotonic and cyclic behaviours of weakly cemented sands.An elastoplastic constitutive model within the framework of bounding surface plasticity theory is adopted to predict the mechanical behaviour of soft sandstone under monotonic and cyclic loadings. In this model, the loading surface always passes through the current stress state regardless of the type of loading. Destruction of the cementation bonds by plastic deformation in the model is considered as the primary mechanism responsible for the mechanical degradation of loosely cemented sands/weak rock.To model cyclic response, the unloading plastic and elastic moduli are formulated based on the loading/reloading plastic and elastic moduli. The proposed model was implemented in FLAC2D and evaluated against laboratory triaxial tests under monotonic and cyclic loadings, and the model results agreed well with the experimental observations. For cyclic tests, hysteresis loops are captured with reasonable accuracy. 展开更多
关键词 Cyclic loading Monotonic loading cemented sand PLASTICITY Constitutive model
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Experimental Comparative and Numerical Predictive Stu-dies on Strength Evaluation of Cement Types: Effect of Specimen Shape and Type of Sand
3
作者 Hossam Hodhod Mostafa A. M. Abdeen 《Engineering(科研)》 2010年第8期559-572,共14页
Quality of cement is evaluated via group of tests. The most important, and close to understanding, is the compressive strength test. Recently, Egyptian standards adopted the European standards EN-196 and EN-197 for sp... Quality of cement is evaluated via group of tests. The most important, and close to understanding, is the compressive strength test. Recently, Egyptian standards adopted the European standards EN-196 and EN-197 for specifying and evaluating quality of cements. This was motivated by the large European investments in the local production of cement. The current study represents a comparative investigation, experimental and numerical, of the effect of different parameters on evaluation of compressive strength. Main parameters are shape of specimens and type of sand used for producing tested mortars. Three sets of specimens were made for ten types of cements. First set were 70.6 mm cubes molded according to old standards using single sized sand. Second group were prisms molded from standard sand (CEN sand) according to the recent standards. Third group were prisms molded from local sand sieved and regenerated to simulate same grading of CEN sand. All specimens were cured according to relevant standards and tested at different ages (2,3,7,10 and 28 days). Results show that CEM-I Type of cement does not fulfill, in all of its grades, the strength requirements of Ordinary Portland cement OPC specified in old standards. Also, the use of simulated CEN sand from local source gives strengths lower than those obtained using standard certified CEN sand. A limited number of tests were made on concrete specimens from two most common CEM-I types to investigate effect on concrete strength and results were also reported. Numerical investigation of the effect of specimen shape and type of sand on evaluation of compressive strength of mortar specimens, presented in the current study, applies one of the artificial intelligence techniques to simulate and predict the strength behavior at different ages. The Artificial Neural Network (ANN) technique is introduced in the current study to simulate the strength behavior using the available experimental data and predict the strength value at any age in the range of the experiments or in the future. The results of the numerical study showed that the ANN method with less effort was very efficiently capable of simulating the effect of specimen shape and type of sand on the strength behavior of tested mortar with different cement types. 展开更多
关键词 cement TYPE sand TYPE MORTAR SPECIMEN Strength modeling Artificial Neural Network
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基于声发射检测CSG材料损伤演变及裂纹识别
4
作者 黄虎 刘赵涵 +2 位作者 邱庆明 曹克磊 郭利霞 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期565-572,共8页
为了从细观角度揭示胶凝砂砾石(CSG)材料损伤演变机制和裂纹的分类演化规律,结合声发射测试技术,采用Geiger时差定位法、上升角-平均频率法和高斯混合模型,对CSG材料的裂纹类型进行识别.结果表明:CSG材料的破坏过程可分为原始裂纹闭合... 为了从细观角度揭示胶凝砂砾石(CSG)材料损伤演变机制和裂纹的分类演化规律,结合声发射测试技术,采用Geiger时差定位法、上升角-平均频率法和高斯混合模型,对CSG材料的裂纹类型进行识别.结果表明:CSG材料的破坏过程可分为原始裂纹闭合、新生裂纹扩展、裂纹聚结和峰后破坏4个阶段;声发射事件的三维定位直观反映了裂纹萌生、扩展直至贯通的动态演化过程;通过裂纹类型识别,加载前期试件以剪切裂纹为主,后期拉伸裂纹占比增加,在临近破坏前,高水胶比时剪切裂纹与拉伸裂纹比约为2∶1,低水胶比时约为1∶1. 展开更多
关键词 胶凝砂砾石材料 声发射 时空演化 高斯混合模型 裂纹类型
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低渗油藏CO_(2)地质封存矿物颗粒运移及注入堵塞机理 被引量:1
5
作者 杨现禹 解经宇 +4 位作者 叶晓平 吕文军 代钊恺 蒋国盛 蔡记华 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2827-2835,共9页
在低渗砂岩油藏中开展CO_(2)地质封存,是实现CO_(2)捕获、利用和封存(CCUS)的有效手段之一。随着CO_(2)持续注入吸收层,弱胶结砂岩颗粒会随CO_(2)流入孔隙和裂隙中运移,进而可能形成颗粒堆积,影响CO_(2)注入的稳定性。为揭示多形态颗粒... 在低渗砂岩油藏中开展CO_(2)地质封存,是实现CO_(2)捕获、利用和封存(CCUS)的有效手段之一。随着CO_(2)持续注入吸收层,弱胶结砂岩颗粒会随CO_(2)流入孔隙和裂隙中运移,进而可能形成颗粒堆积,影响CO_(2)注入的稳定性。为揭示多形态颗粒在孔隙和裂隙中的运移、动态堆积及微观机理,建立了基于多形态矿物颗粒的离散元流固耦合堵塞模型。模型考虑了多级粒径、非规则形态、旋转、差异化流入孔隙模式等矿物颗粒参数及流体密度、流体速度等流体物性因素,模型可实现注入流体和矿物颗粒的瞬态堆积过程动态预测与可视化,并在此基础上揭示了CO_(2)物性、弱胶结非规则颗粒参数与注入堵塞间的量化关系。结果表明:(1)影响孔隙内矿物颗粒堆积数量和CO_(2)注入效果最高的因素为矿物颗粒质量分数,相对于颗粒质量分数3%,颗粒质量分数5%的孔隙内矿物颗粒堆积数量提升52.06%,孔隙内矿物颗粒堆积数量的提升比率与矿物颗粒质量分数增长比率呈负相关关系;(2)在注入CO_(2)和矿物颗粒总量一致情况下,当矿物颗粒平均尺寸为孔隙直径尺寸的1/3时,孔隙内矿物颗粒堆积数量最高,CO_(2)的注入效果最差,矿物颗粒密度变化对于CO_(2)注入的影响较低;(3) CO_(2)注入降低了砂岩孔隙内多相流体密度,减少了孔隙内矿物颗粒堆积数量,降低了矿物颗粒在孔隙内的堵塞,有利于CO_(2)往深部注入;(4) CO_(2)注入速度提升60%,孔隙内矿物颗粒堆积数量提升1.2%,注入速度提升增加了孔隙内的矿物颗粒堵塞比率,不利于CO_(2)的注入。 展开更多
关键词 CO_(2)注入 弱胶结矿物颗粒 孔隙 动态运移模型 注入堵塞机理
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水泥改良风积沙无侧限抗压强度影响因素分析 被引量:2
6
作者 黄晨睿 袁忠正 阮波 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2858-2867,共10页
为了研究水泥掺量、压实系数、养护龄期等因素对水泥改良风积沙无侧限抗压强度的影响,开展一系列无侧限抗压强度试验。试验选取的水泥掺量为4%,5%,6%,9%和11%,养护龄期1,3,7,14,28,56和90 d,压实系数为0.90,0.93和0.95。试验结果表明,... 为了研究水泥掺量、压实系数、养护龄期等因素对水泥改良风积沙无侧限抗压强度的影响,开展一系列无侧限抗压强度试验。试验选取的水泥掺量为4%,5%,6%,9%和11%,养护龄期1,3,7,14,28,56和90 d,压实系数为0.90,0.93和0.95。试验结果表明,水泥掺量、压实系数、养护龄期以及水泥掺量与压实系数的交互作用对水泥改良风积沙无侧限抗压强度的影响都具有显著性。水泥改良风积沙的无侧限抗压强度随着水泥掺量的增大呈幂函数增大,水泥掺量从4%提升至11%时,试样的无侧限抗压强度提升了6.2~6.26倍;水泥掺量越大,无侧限抗压强度增长比越大。水泥改良风积沙的无侧限抗压强度随着压实系数的增大而增大,压实系数从0.90增大到0.95时,试样的无侧限抗压强度增大了20%~67%;但强度增长幅度随着压实系数增大而降低,低压实系数下的水泥增强效果更显著。随着养护龄期的增长,水泥改良风积沙的无侧限抗压强度呈双曲线函数增长,28 d龄期的无侧限抗压强度为7 d龄期的1.21~1.50倍,90 d龄期的无侧限抗压强度为7 d龄期的1.31~1.78倍,强度增长率随着养护龄期逐渐减小。建立了水泥改良风积沙无侧限抗压强度受水泥掺量、压实系数、养护龄期等因素影响的多元非线性预测模型,预测效果好。研究成果可以为风积沙地区铁路路基基床设计提供参考。 展开更多
关键词 水泥改良风积沙 水泥掺量 养护龄期 压实系数 多因素预测模型
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胶凝砂砾石细观滞回模型敏感性分析
7
作者 黄虎 邱庆明 +2 位作者 曹克磊 郭利霞 张献才 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第11期139-147,共9页
为研究动荷载作用下胶凝砂砾材料的细观特性,基于Preisach-Mayergoyz模型建立的胶凝砂砾石材料细观滞回模型,结合胶凝砂砾石材料等幅循环荷载加载试验,分析讨论了该模型中两个形态参数、疲劳寿命(次数)、细观弹性单元总量、荷载步长4个... 为研究动荷载作用下胶凝砂砾材料的细观特性,基于Preisach-Mayergoyz模型建立的胶凝砂砾石材料细观滞回模型,结合胶凝砂砾石材料等幅循环荷载加载试验,分析讨论了该模型中两个形态参数、疲劳寿命(次数)、细观弹性单元总量、荷载步长4个参数的物理意义。通过改变4个参数的取值,讨论不同参数对滞回模型影响。结果表明:形态参数主要影响加载段和卸载段滞回环曲线的形态;细观弹性单元总量影响该模型的理论计算量;荷载步长影响滞回环曲线的拟合精确度。基于参数敏感性分析,提出适合胶凝砂砾石细观滞回模型的细观参数理论取值范围,即形态参数ξ为1.2~3.0,η小于0.3;细观弹性单元总量为500~10000;荷载步长小于0.08拟合精度较高;疲劳寿命给出室内试验结果进行参考。提出的细观参数取值范围中选取合适的数值可模拟胶凝砂砾石试件的滞回环曲线,能预测胶凝砂砾石材料的破坏节点,还可根据细观参数调整其对应的物理量,即调整水泥含量、试件尺寸和加载频率等,用理论模型来指导试验,为后续胶凝砂砾石材料的动力学细观特性研究提供理论基础。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石 细观滞回模型 敏感性分析
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基于多元优化的百米级胶凝砂砾石坝设计方法
8
作者 丁泽霖 徐良杰 王肖楠 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期119-131,共13页
随着胶凝砂砾石坝(CSG坝)筑坝技术的提高,对百米级CSG坝的建造需求不断增加,亟需对不同剖面形式和胶凝含量的百米级CSG坝进行研究。本文采用有限元法建立CSG坝响应面预测模型回归方程;将预测模型回归方程作为目标函数,运用人工蜂群算法... 随着胶凝砂砾石坝(CSG坝)筑坝技术的提高,对百米级CSG坝的建造需求不断增加,亟需对不同剖面形式和胶凝含量的百米级CSG坝进行研究。本文采用有限元法建立CSG坝响应面预测模型回归方程;将预测模型回归方程作为目标函数,运用人工蜂群算法对CSG坝剖面形式及胶凝含量进行优化,得到一系列最优剖面解集;选取一组优化模型与实际工程开展模型试验进行对比验证。结果表明:两组模型在加载过程中的破坏模式不同,实际工程模型坝体与坝基接触面出现裂缝并逐渐发生贯通,坝踵处出现剪切裂缝破坏;优化模型发生滑移失稳破坏,坝体本身未见明显结构破坏,说明优化模型的结构强度得到了增强;正常工况下,优化模型较实际工程水平位移减小了36.9%,竖直位移减小了25.5%,超载安全系数增大了9.1%。结果为实际工程中CSG坝的剖面形式优化和百米级CSG坝的建造提供参考。 展开更多
关键词 响应面法 人工蜂群算法 胶凝砂砾石坝 模型试验 剖面优化
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胶凝砂砾石料渗流应力耦合作用细观模拟
9
作者 陈姣姣 蔡新 施南峰 《人民长江》 北大核心 2023年第3期184-189,共6页
胶凝砂砾石料以其优越的性能受到广泛关注,为了探究其在渗流应力耦合作用下的破坏特性,基于一种新的细观离散元模型——格构离散粒子模型(LDPM),建立了胶凝砂砾石料渗流应力耦合数值仿真模型。结合胶凝砂砾石料三轴压缩试验结果,标定了... 胶凝砂砾石料以其优越的性能受到广泛关注,为了探究其在渗流应力耦合作用下的破坏特性,基于一种新的细观离散元模型——格构离散粒子模型(LDPM),建立了胶凝砂砾石料渗流应力耦合数值仿真模型。结合胶凝砂砾石料三轴压缩试验结果,标定了该模型参数。通过对比不同水压力作用下胶凝砂砾石料楔入劈拉试验的数值模拟结果,验证了基于格构离散粒子模型的渗流应力耦合模型在模拟胶凝砂砾石料上的适用性。模拟结果表明:随着水压的增大,胶凝砂砾石料楔入劈拉试验的峰值荷载与其对应的裂缝口张开位移值都会减小,试件破坏之前所承受的循环加载次数减少。通过细观破坏的机理分析可知:随着水压力增大,裂缝扩展过程区变短,水更容易注入裂纹尖端,材料的破坏模式更加趋于脆性破坏。研究结果可为渗流应力耦合作用下胶凝砂砾石料坝、围堰等水利工程中材料的破坏行为分析提供计算模型和参考。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石料 格构离散粒子模型 渗流-应力耦合 三轴试验 楔入劈拉试验
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双斜滑动面地基对胶凝砂砾石坝破坏模式的影响研究 被引量:2
10
作者 丁泽霖 薛江寒 王婧 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期857-868,共12页
为探究复杂地基对胶凝砂砾石坝(CSG坝)安全稳定性的影响,对均质地基、断裂双斜滑动面地基和完全发育双斜滑动面地基上的CSG坝开展了三维地质力学模型试验研究。通过分析试验中坝体、坝基的变形特征,以及模型的破坏过程与破坏形态,探究... 为探究复杂地基对胶凝砂砾石坝(CSG坝)安全稳定性的影响,对均质地基、断裂双斜滑动面地基和完全发育双斜滑动面地基上的CSG坝开展了三维地质力学模型试验研究。通过分析试验中坝体、坝基的变形特征,以及模型的破坏过程与破坏形态,探究了影响坝体安全稳定的控制性因素。研究结果表明:(1)均质地基模型、断裂双斜滑动面地基模型和完全发育双斜滑动面地基模型的超载安全系数Kp分别为6.8、6.4和6.0。(2)模型的破坏模式与地基整体性有很大的关系,其由坝体沿坝基面产生的贯通裂缝破坏,逐渐发展为跟随地基中的滑移通道滑动,形成坝踵下降、坝趾抬升的滑动翻转破坏。(3)复杂地基中结构面的抗滑稳定性决定着CSG坝的稳定性;CSG坝在受到双斜滑动面地基影响后,各模型的破坏超载安全系数随着地基的发育逐步降低,严重影响着工程安全性,在坝址选取时应尽量避免可能形成潜在滑动面的危险断层。试验成果可对CSG坝后续发展、设计及施工提供参考依据。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石坝 双斜滑动面地基 地质力学模型试验 滑移破坏
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基于孔结构的胶凝砂砾石材料渗透性能研究
11
作者 韩立炜 信行 《混凝土》 CAS 北大核心 2023年第7期70-74,共5页
为探究孔结构特征对胶凝砂砾石材料渗透性能的影响规律,进行了渗透试验和核磁共振试验;在此基础上引入分形理论,借助分形维数分析孔结构特征参数与渗透系数的关联性,进行胶凝砂砾石渗透性能的机理性研究。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加... 为探究孔结构特征对胶凝砂砾石材料渗透性能的影响规律,进行了渗透试验和核磁共振试验;在此基础上引入分形理论,借助分形维数分析孔结构特征参数与渗透系数的关联性,进行胶凝砂砾石渗透性能的机理性研究。结果表明:随着粉煤灰掺量的增加,孔隙结构得到改善,大孔隙向小孔隙演变,孔隙率逐渐减小,渗透系数呈现出递减的趋势;分形维数能够定量表征孔隙结构的复杂程度,粉煤灰掺量的增加使得孔隙结构趋于复杂,分形维数逐渐增大;采用孔隙率和分形维数的渗透系数预测模型回归效果较好,可为胶凝砂砾石材料渗透性能优化设计提供理论依据。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石 渗透性能 孔结构 分形维数 预测模型
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基于田口算法的胶凝砂砾石抗压强度影响因素研究
12
作者 刘豫峰 周毓 +1 位作者 赖韩 柴嘉启 《陕西水利》 2023年第6期4-7,共4页
为了研究单位用水量、单位水泥用量、单位粉煤灰用量和砂率对胶凝砂砾石抗压强度的影响规律,试验设计时考虑因素之间的交互作用,采用田口方法设计L27 (34)正交试验,采用极差和方差分析方法分析各因素的影响程度,使用多元线性回归分析方... 为了研究单位用水量、单位水泥用量、单位粉煤灰用量和砂率对胶凝砂砾石抗压强度的影响规律,试验设计时考虑因素之间的交互作用,采用田口方法设计L27 (34)正交试验,采用极差和方差分析方法分析各因素的影响程度,使用多元线性回归分析方法建立考虑多因素的抗压强度预测模型。研究结果表明,各因素对抗压强度影响强弱的顺序依次为:单位用水量、单位粉煤灰用量、单位水泥用量和砂率,对应的贡献率依次为47.34%、42.07%、4.89%和0.13%。最优抗压强度配合比设计组合为:单位用水量110 kg/m^(3)、单位粉煤灰用量80 kg/m^(3)、单位水泥用量80 kg/m^(3)和砂率27%。本研究成果对于胶凝砂砾石的配合比设计具有重要意义。 展开更多
关键词 胶凝砂砾石 田口方法 抗压强度 敏感性分析 预测模型
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泥质砂岩中接触胶结泥质定量估算及对砂岩弹性的影响 被引量:3
13
作者 韩学辉 聂俊光 +9 位作者 郭俊鑫 毛新军 罗兴平 王振林 张浩 刘红林 王洪亮 江佳洋 李昊 李靖 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1654-1662,共9页
在泥质砂岩的岩石物理建模中,明确泥质砂岩中泥质胶结物的接触类型及其含量对正确认识泥质的胶结作用对泥质砂岩声速的影响以及合理地建立岩石物理模型至关重要.现阶段,尚未有实验室定量估算胶结泥质的方法,导致应用胶结砂岩理论模型预... 在泥质砂岩的岩石物理建模中,明确泥质砂岩中泥质胶结物的接触类型及其含量对正确认识泥质的胶结作用对泥质砂岩声速的影响以及合理地建立岩石物理模型至关重要.现阶段,尚未有实验室定量估算胶结泥质的方法,导致应用胶结砂岩理论模型预测胶结砂岩地层的声速时往往由于胶结物含量被高估从而导致预测声速结果偏高.本文通过观察铸体薄片中泥质与颗粒之间的接触关系和相对分布提出了一种区分胶结泥质和分散泥质的方法:与两个或两个以上颗粒接触的连续分布的泥质为胶结泥质;与一个颗粒接触或者不与颗粒接触的泥质为分散泥质.基于这一准则,本文基于像素拾取法估算了人造泥质砂岩的胶结泥质含量,并将胶结泥质含量作为胶结砂岩模型的输入参数优化CCT模型.对比原始模型,本文方法声速误差下降了20%,预测准确度显著提高.本文方法适用于弱胶结地层的岩石物理建模,能够准确的预测声速以结合地震和测井资料识别有利储层,定量评价储层参数. 展开更多
关键词 分散泥质 胶结泥质 胶结砂岩模型 岩石物理模型 泥质砂岩
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理想胶结砂土力学特性及剪切带形成的离散元分析 被引量:20
14
作者 蒋明镜 张望城 +1 位作者 孙渝刚 张伏光 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2162-2169,共8页
根据近期胶结铝棒接触力学特性的实测结果,提炼出用于模拟胶结砂土粒间胶结作用的胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D。通过对不同胶结强度和不同围压下胶结砂土的平面应变双轴压缩试验的离散元模拟,分析了理想胶结砂... 根据近期胶结铝棒接触力学特性的实测结果,提炼出用于模拟胶结砂土粒间胶结作用的胶结接触模型,并将该模型引入二维离散元商业软件PFC2D。通过对不同胶结强度和不同围压下胶结砂土的平面应变双轴压缩试验的离散元模拟,分析了理想胶结砂土的宏观力学特性及其剪切带的形成规律。结果表明:相比同一孔隙比的无胶结试样,胶结试样具有更高的峰值强度、显著的应变软化和剪胀现象以及明显的剪切带,宏观力学特性与其胶结接触微观力学机理密切相关,模拟结果与已有室内试验结果具有规律上的一致性;由胶结试样内部的微观信息统计可知,胶结试样剪切带的形成一般在其峰值强度之后,且剪切带的形成是试样变形、胶结破坏、孔隙比、平均纯转动率和位移场等微观参量局部化的综合表现。 展开更多
关键词 胶结砂土 胶结接触模型 剪切带 离散单元法
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MICP胶结钙质砂的强度试验及强度离散性研究 被引量:20
15
作者 郑俊杰 吴超传 +1 位作者 宋杨 崔明娟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期250-256,共7页
对钙质砂进行微生物固化可以显著改善其强度等力学特性,但不可避免地会出现强度离散的现象。为控制微生物固化钙质砂强度离散性,以更好应用于工程实际,本文对3种粒径级配的钙质砂进行微生物固化,并基于无侧限抗压强度试验、比重测试、... 对钙质砂进行微生物固化可以显著改善其强度等力学特性,但不可避免地会出现强度离散的现象。为控制微生物固化钙质砂强度离散性,以更好应用于工程实际,本文对3种粒径级配的钙质砂进行微生物固化,并基于无侧限抗压强度试验、比重测试、碳酸钙含量测定,探讨颗粒粒径、胶结水平对微生物固化钙质砂相关物理指标、强度以及强度离散性的影响;同时开展扫描电镜(SEM)测试,进一步分析微生物固化钙质砂表面细观结构,探讨强度增长的内在机理,分析影响强度离散的主要因素。结果表明:微生物固化钙质砂的强度及其离散性均随胶结水平的提高而提高;MICP胶结产生的碳酸钙晶体"包裹"钙质砂颗粒的现象不利于强度的高效形成;微生物固化钙质砂的强度离散性主要由钙质砂土骨架差异性以及碳酸钙分布均匀性决定。 展开更多
关键词 微生物固化钙质砂 碳酸钙含量 胶结模式 强度离散性 无侧限抗压强度 胶结水平 碳酸钙分布均匀性 差异系数
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胶凝砂砾石料弹塑性本构模型研究 被引量:8
16
作者 蔡新 杨杰 +1 位作者 郭兴文 武颖利 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1569-1577,共9页
为了建立合理的胶凝砂砾石料弹塑性本构模型,对胶凝掺量60 kg/m3的胶凝砂砾石料进行了三轴剪切排水与加卸载试验研究,结果可描述不同围压下的胶凝砂砾石料的应力–应变特性。基于试验数据及一些专家的研究,确定模型的弹性部分,提出了胶... 为了建立合理的胶凝砂砾石料弹塑性本构模型,对胶凝掺量60 kg/m3的胶凝砂砾石料进行了三轴剪切排水与加卸载试验研究,结果可描述不同围压下的胶凝砂砾石料的应力–应变特性。基于试验数据及一些专家的研究,确定模型的弹性部分,提出了胶凝砂砾石料的剪切屈服与体积屈服方程,引入广义塑性理论,建立了适用于胶凝砂砾石料的弹塑性本构模型。模型共有9个参数,参数较少且确定简单。利用三轴剪切排水试验数据验证该模型计算结果,表明其能够较准确地反映胶凝砂砾石料应力应变关系。 展开更多
关键词 加卸载试验 屈服面 弹塑性本构 胶凝砂砾石料
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人工胶结砂土力学特性的离散元模拟 被引量:19
17
作者 蒋明镜 孙渝刚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1849-1856,共8页
采用离散单元法(DEM)对胶结砂土力学特性进行模拟。将基于室内试验测得的理想胶结颗粒接触力学响应引入到开发的二维离散元程序(NS2D)中,模拟胶结砂土颗粒间的胶结作用。对不同胶结强度和围压的胶结砂土进行平面应变双轴压缩试验模拟,... 采用离散单元法(DEM)对胶结砂土力学特性进行模拟。将基于室内试验测得的理想胶结颗粒接触力学响应引入到开发的二维离散元程序(NS2D)中,模拟胶结砂土颗粒间的胶结作用。对不同胶结强度和围压的胶结砂土进行平面应变双轴压缩试验模拟,并将模拟结果与Wang和Leung[1]提供的人工胶结砂土的试验结果进行比较。最后对数值模拟中胶结试样的微观力学响应(接触力链、胶结点破坏率和位移场)进行分析。结果表明,离散元数值模拟能够有效地反映胶结砂土的主要力学特性,相比同一初始孔隙比的无胶结松散砂土,胶结砂土将具有更高的强度,应力-应变关系呈应变软化,体变为先剪缩后剪胀,且两者的差异随胶结强度的增大和围压的减小而越趋显著。此外,胶结砂土宏观力学响应(应力-应变关系和剪胀性)与其微观力学响应密切相关。 展开更多
关键词 胶结砂土 理想胶结颗粒 接触模型 离散单元法
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弱胶结砂岩油藏出砂量预测技术研究进展 被引量:4
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作者 田红 邓金根 +1 位作者 蔚宝华 王治中 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期61-64,共4页
出砂预测方法的发展经历了一个从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程。目前,随着稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采过程中出砂量的预测更是成为迫切需要解决的问题。对弱胶结砂岩油藏出砂机理和出砂量预测技术的研究... 出砂预测方法的发展经历了一个从简单到复杂、从定性到定量的曲折发展过程。目前,随着稠油冷采和出砂管理新技术理论的提出,油气井开采过程中出砂量的预测更是成为迫切需要解决的问题。对弱胶结砂岩油藏出砂机理和出砂量预测技术的研究进展进行了综合论述。将油气井出砂预测模型分为:现场工程法、应力—应变分析模型、蚯蚓洞模型和流固耦合模型,指出了不同模型的适用范围及其相互联系,并针对各种预测方法的不足之处提出了研究方向。 展开更多
关键词 弱胶结砂岩 出砂 预测模型 研究 进展
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砂岩油藏地震数据流体替换 被引量:2
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作者 李景叶 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期633-639,共7页
流体替换常用于计算油藏流体变化前后岩石弹性参数变化,是进行地震油藏描述与监测研究的关键步骤。流体替换需要孔隙度、岩石基质、流体属性和泥质含量等数据信息,因此目前往往只能在有测井数据的油藏部分进行流体替换,并通过地震数值... 流体替换常用于计算油藏流体变化前后岩石弹性参数变化,是进行地震油藏描述与监测研究的关键步骤。流体替换需要孔隙度、岩石基质、流体属性和泥质含量等数据信息,因此目前往往只能在有测井数据的油藏部分进行流体替换,并通过地震数值模拟获取流体变化前后地震响应,从而进行地震属性分析与优化。为了扩大流体替换应用范围,提出利用地震资料直接进行流体替换。在确定油藏流体类型与岩石物理模型基础上,建立油藏地质模型,模拟油藏流体变化前后地震反射振幅峰值关系,并分析储层参数(包括孔隙度、储层厚度和泥质含量等)变化时该振幅关系变化特征。采用曲线拟合方式对该振幅峰值关系进行计算,得到可直接应用于地震数据的流体替换线性拟合方程,从而进行实际地震数据流体替换。基于胶结砂岩油藏岩石物理模型的模拟分析与实际资料应用试验,证明了基于地震数据流体替换的可行性。 展开更多
关键词 流体替换 胶结砂岩模型 孔隙度 泥质含量 地震数据
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胶结充填体矿柱失稳的临界爆破振速理论模型及应用 被引量:8
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作者 姜立春 苏勇 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2663-2670,共8页
临界爆破振速是影响胶结充填体矿柱稳定的关键因素,目前理论研究相对薄弱。本文综合考虑覆岩和自重力、爆破扰动力和充填体侧压力对胶结充填体矿柱的耦合作用,构建了矿柱失稳临界爆破振速理论模型,给出了拉伸、压缩和综合破坏的临界振速... 临界爆破振速是影响胶结充填体矿柱稳定的关键因素,目前理论研究相对薄弱。本文综合考虑覆岩和自重力、爆破扰动力和充填体侧压力对胶结充填体矿柱的耦合作用,构建了矿柱失稳临界爆破振速理论模型,给出了拉伸、压缩和综合破坏的临界振速vtmax、vcmax、vmax数学表达式,定量研究矿柱临界爆破振速与充填体的灰砂比、高度(h)及宽度(b)尺寸因素之间关系。结果表明:在外力耦合作用下,当矿柱几何尺寸保持一定时,临界爆破振速随着灰砂比增加而增大;当矿柱宽度一定时,临界振速随着高度增加而逐渐减小,破坏形式由拉伸破坏转为压缩破坏;当矿柱高度一定时,临界爆破振速随着宽度增加而增大,充填体的破坏形式为拉伸破坏。现场工程验证了理论模型的计算结果合理性。研究成果为矿山安全生产提供理论支撑。 展开更多
关键词 临界爆破振速 胶结充填体矿柱 力学模型 灰砂比 几何尺寸
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