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基于Mohr-Coulomb准则点安全系数的隧道围岩稳定分析 被引量:11
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作者 陈星 王乐华 +1 位作者 刘君健 王家成 《水电能源科学》 北大核心 2010年第4期100-102,共3页
针对隧道围岩支护系统的稳定性、可靠性、安全性评价问题,基于Mohr-Coulomb准则,采用FLAC3D自带Fish语言,编制了相应Mohr-Coulomb准则点安全系数程序,并结合实例评判围岩稳定性。结果表明,自编程序计算的安全系数小于1的区域与FLAC3D软... 针对隧道围岩支护系统的稳定性、可靠性、安全性评价问题,基于Mohr-Coulomb准则,采用FLAC3D自带Fish语言,编制了相应Mohr-Coulomb准则点安全系数程序,并结合实例评判围岩稳定性。结果表明,自编程序计算的安全系数小于1的区域与FLAC3D软件计算的塑性区分布范围基本吻合,验证了该法合理有效、简便、易被工程界所接受,并通过求解围岩稳定的安全系数建立评价指标,为锚杆和衬砌支护提供合理的支护参数。 展开更多
关键词 Mohr—coulomb准则 点安全系数 隧道 围岩 稳定分析
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基于Mohr-Coulomb准则的黏弹-塑性海冰动力学本构模型 被引量:15
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作者 季顺迎 沈洪道 +2 位作者 王志联 奚海莉 岳前进 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期19-30,共12页
针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移、重叠和堆积特征,在连续介质力学基础上建立了一个黏弹塑性海冰动力学本构模型.该模型主要包括四部分,即海冰在屈服前的Kelvin Vogit黏弹模型、海冰塑性屈服的Mohr Coulomb准则、屈服后相关联... 针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移、重叠和堆积特征,在连续介质力学基础上建立了一个黏弹塑性海冰动力学本构模型.该模型主要包括四部分,即海冰在屈服前的Kelvin Vogit黏弹模型、海冰塑性屈服的Mohr Coulomb准则、屈服后相关联的正交流动法则和影响海冰强度的静水压力.采用黏弹塑性本构模型对规则海域内的海冰堆积过程进行了数值试验,其结果与传统黏塑性模型、改进的黏塑性模型和经典冰坝理论的解析解相符,可合理地模拟海冰堆积的动力过程.为进一步检验该黏弹塑性本构模型的适用性,对渤海海冰的动力过程进行了48h的数值模拟,计算结果与海冰卫星遥感现场观测资料一致.通过与传统的黏塑性和改进的黏塑性模型结果的对比分析,进一步验证了黏弹塑性模型在中小尺度海冰动力学模拟中的可靠性.在以上海冰堆积的数值试验和渤海海冰动力学模拟中均采用了光滑质点流体动力学(SPH)方法. 展开更多
关键词 海冰动力学 本构模型 黏塑性 黏弹-塑性 Mohr—coulomb准则
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基于Mogi-Coulomb准则的围岩抗力系数新解 被引量:4
3
作者 张常光 曾开华 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期31-34,50,共5页
围岩抗力系数是水工压力隧洞等地下结构进行支护设计的重要参数。文章基于可考虑中间主应力对围岩强度提高作用的Mogi-Coulomb准则以及经典的理想弹-塑性材料模型,推导了深埋圆形隧道围岩应力和位移的解析解,进而得到围岩弹塑性抗力系... 围岩抗力系数是水工压力隧洞等地下结构进行支护设计的重要参数。文章基于可考虑中间主应力对围岩强度提高作用的Mogi-Coulomb准则以及经典的理想弹-塑性材料模型,推导了深埋圆形隧道围岩应力和位移的解析解,进而得到围岩弹塑性抗力系数新解,最后对所得解答进行比较与验证,并探讨了围岩强度参数的影响特性。研究结果表明:文章基于Mogi-Coulomb准则的围岩抗力系数新解介于文献Matsuoka-Nakai(SMP)准则解答和Lade-Duncan准则解答之间,且三者相差不大;Mohr-Coulomb准则解答却明显偏小,考虑中间主应力可以更加充分发挥围岩的荷载分担能力;粘聚力及内摩擦角对围岩抗力系数的影响显著,且内摩擦角对其影响更明显。 展开更多
关键词 隧道工程 围岩抗力系数 Mogi—coulomb准则 中间主应力
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断裂韧性判据Irwin准则与coulomb准则的内在联系
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作者 张红亮 《水运工程》 北大核心 2009年第11期52-54,共3页
两种不同的准则,一个是从单一裂纹出发,一个是从宏观破坏角度出发,能够共同描述和判断岩石的破坏。Coulomb准则本来是描述岩石剪切破坏时大量微裂纹行为共同作用的统计结果,而断裂韧性判据Irwin准则是解析地描述单一裂纹行为。分别从断... 两种不同的准则,一个是从单一裂纹出发,一个是从宏观破坏角度出发,能够共同描述和判断岩石的破坏。Coulomb准则本来是描述岩石剪切破坏时大量微裂纹行为共同作用的统计结果,而断裂韧性判据Irwin准则是解析地描述单一裂纹行为。分别从断裂韧性判据Irwin准则和Coulomb准则的定义出发,理论推导了他们之间存在的内在联系,结果表明,两个准则的方法和观察角度不同,而得到的破裂角度却相同,这是具有深刻物理意义的。 展开更多
关键词 断裂韧性 coulomb准则 强度因子
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基于Coulomb准则的混凝土塑性损伤本构模型及其数值验证 被引量:4
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作者 杨璐 沈新普 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3318-3322,共5页
以连续介质不可逆热力学为基础,采用了Mohr-Coulomb屈服准则,提出混凝土塑性损伤耦合的新的本构方程。在该模型中采用了塑性应变εp、各向同性损伤标量D作为内变量。这个新的本构关系模型严格满足热力学的基本方程。以不同围压作用下混... 以连续介质不可逆热力学为基础,采用了Mohr-Coulomb屈服准则,提出混凝土塑性损伤耦合的新的本构方程。在该模型中采用了塑性应变εp、各向同性损伤标量D作为内变量。这个新的本构关系模型严格满足热力学的基本方程。以不同围压作用下混凝土试件的单轴压缩行为为例,采用开发的程序进行了局部水平上本构模型数值验证。结果表明,模型损伤演化数值结果符合试验趋势。 展开更多
关键词 coulomb塑性准则 塑性 损伤 本构 数值验证
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基于Coulomb强度准则的重力坝岩石地基抗滑稳定系数的推演与教学设计 被引量:1
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作者 周晓军 《创新教育研究》 2024年第8期212-228,共17页
文章结合为本科学生开设的《岩石力学》课程中岩石地基抗滑稳定性分析的教学内容,以重力坝岩石地基抗滑稳定性分析为例,对基于Coulomb强度准则的重力坝岩石地基深层双斜滑移面、深层单斜滑移面和浅层水平滑移面的抗滑稳定系数计算方法... 文章结合为本科学生开设的《岩石力学》课程中岩石地基抗滑稳定性分析的教学内容,以重力坝岩石地基抗滑稳定性分析为例,对基于Coulomb强度准则的重力坝岩石地基深层双斜滑移面、深层单斜滑移面和浅层水平滑移面的抗滑稳定系数计算方法进行了理论推演,依据稳定系数计算表达式探讨了提高重力坝岩石地基抗滑稳定系数的工程措施,给出了易于本科学生理解和掌握的岩石地基抗滑稳定性分析的教学组织和设计。通过将所设计的重力坝岩石地基抗滑稳定系数计算方法在本科生中的教学实践,可实现预期的教学目标。In combination with the instructional contents of anti-slip stability analysis for rock foundation in the course entitled Rock Mechanics provided for undergraduates, the method for calculating the anti-slip stability factor of deep double oblique sliding planes, single oblique sliding plane in rock foundation of gravity dam, as well as shallow horizontal sliding plane in rock foundation of gravity dam is derived based on Coulomb strength criterion by taking rock foundation of gravity dam as an example. The technical engineering measures to enhance the anti-slip stability factor for rock foundation of gravity dam are also discussed based on the formula to calculate the stability factor of gravity dam rock foundation. Both the instructional planning and organization for analyzing the anti-slip stability for rock foundation of gravity dam in the course, which are easy for undergraduate students to understand and master, are still proposed in this paper. Through practice on teaching the proposed method for calculating the anti-slip stability factor for rock foundation of gravity dam to undergraduate students, the expected teaching objectives can be achieved. 展开更多
关键词 岩石地基 coulomb强度准则 稳定系数 计算方法 教学设计
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基于非线性Mohr–Coulomb破坏准则的浅埋倾斜条形锚板抗拔承载力预测 被引量:3
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作者 王洪涛 陈昌耀 +4 位作者 张华军 王海明 徐涌帅 范福强 陈云娟 《工程科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期232-241,共10页
针对浅埋倾斜布置条形锚板抗拔承载力预测问题,本文采用非线性Mohr–Coulomb破坏准则,提出了极限上拔荷载作用下锚板上方土体的非对称曲线型破坏机制,并利用极限分析上限法与虚功率原理,导出了浅埋倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂曲... 针对浅埋倾斜布置条形锚板抗拔承载力预测问题,本文采用非线性Mohr–Coulomb破坏准则,提出了极限上拔荷载作用下锚板上方土体的非对称曲线型破坏机制,并利用极限分析上限法与虚功率原理,导出了浅埋倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂曲线的理论解析解。在此基础上,分析得到了埋深比、布设倾角、非线性系数、初始黏聚力、土体重度和地面超载等参数对锚板极限抗拔力和土体破裂范围的影响规律。研究结果显示:锚板极限抗拔力随布设倾角、埋深比、土体初始黏聚力、重度与地面超载增加而增大,但随非线性系数增加而减小;土体破裂范围随非线性系数和土体重度增加而减小,随初始黏聚力和地面超载增加而增大;锚板倾角、埋深比、土体黏聚力与非线性系数对倾斜条形锚板极限抗拔力和土体破裂范围影响较为显著,在工程设计及施工中应予以重视。将本文结果和现有研究工作进行对比分析,本文方法计算求得的锚板极限抗拔力及土体破裂范围与已有研究方法成果具有较好的吻合特性,进一步验证了本文方法的有效性。本文研究工作可为条形锚板设计及施工提供一定理论参考。 展开更多
关键词 非线性Mohr–coulomb破坏准则 倾斜锚板 抗拔承载力 上限定理
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Coulomb 准则与 Griffith Mohr 准则的一致性及其应用 被引量:3
8
作者 贾喜荣 冯秋喜 《太原理工大学学报》 CAS 1998年第5期468-470,共3页
通过对用主应力表示的Coulomb准则与Grifith准则的比较分析,揭示了Coulomb准则不仅与Grifith,Mohr准则有很好的一致性,而且在理论分析和工程应用方面比Grifith,Mohr准则更加实用和方便... 通过对用主应力表示的Coulomb准则与Grifith准则的比较分析,揭示了Coulomb准则不仅与Grifith,Mohr准则有很好的一致性,而且在理论分析和工程应用方面比Grifith,Mohr准则更加实用和方便。同时提出了确定Coulomb准则强度曲线的简便方法。 展开更多
关键词 coulomb准则 G-M准则 岩土力学
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基于非线性Mohr-Coulomb强度准则下的扩孔问题解析 被引量:14
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作者 邹金锋 彭建国 +2 位作者 张进华 罗恒 安爱军 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期90-97,共8页
将圆孔周围的围岩分为弹性和塑性应力区,考虑土体受力后的剪胀特性,根据Mohr-Coulomb非线性强度准则、应力平衡条件、大小变形理论和非关联流动准则,推导出排水情况下土体发生大、小变形时扩孔问题的塑性区应力、应变和位移场解析,并给... 将圆孔周围的围岩分为弹性和塑性应力区,考虑土体受力后的剪胀特性,根据Mohr-Coulomb非线性强度准则、应力平衡条件、大小变形理论和非关联流动准则,推导出排水情况下土体发生大、小变形时扩孔问题的塑性区应力、应变和位移场解析,并给出大、小变形情况下塑性区半径和极限扩孔压力的非线性解答。与现有理论的计算结果和现场实测结果进行对比结果表明,上述理论具有一定的有效性。通过分析可知,大变形时的塑性应变比小变形时的大;随着m值的增大,扩孔压力逐渐增大且与rp/au为非线性关系;大变形时的扩孔压力要比Vesic等人的理论值偏小。 展开更多
关键词 剪胀 非线性Mohr—coulomb强度准则 扩孔压力 塑性区半径 大变形 非关联流动准则
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Mohr-Coulomb屈服准则在岩质边坡强度折减中的适用性探讨 被引量:3
10
作者 丁涛 王在泉 +1 位作者 张黎明 赵曼 《工程建设》 2014年第2期1-5,共5页
在岩质边坡中,采用Mohr-Coulomb屈服准则进行有限元强度折减,发现软岩边坡贯通破坏,而硬岩边坡在折减系数很高的情况下也未发生破坏,说明Mohr-Coulomb准则不适用于硬岩边坡强度折减。究其原因,认为Mohr-Coulomb准则未考虑岩石受拉屈服... 在岩质边坡中,采用Mohr-Coulomb屈服准则进行有限元强度折减,发现软岩边坡贯通破坏,而硬岩边坡在折减系数很高的情况下也未发生破坏,说明Mohr-Coulomb准则不适用于硬岩边坡强度折减。究其原因,认为Mohr-Coulomb准则未考虑岩石受拉屈服是导致误差发生的主要原因。通过对Mohr-Coulomb准则在拉剪区进行拉伸修正,建立了剪切和拉伸复合破坏型Mohr-Coulomb准则,然后重新对岩质边坡模型进行有限元强度折减,验证了理论结果的可靠性,修正后的Mohr-Coulomb准则对于剪切屈服和张拉屈服的岩质边坡有普遍的适用性。 展开更多
关键词 Mohr—coulomb屈服准则 有限元强度折减 硬质岩坡 受拉屈服
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基于拉断的Mohr–Coulomb破坏准则的钢筋混凝土框架柱倒塌失效模式研究 被引量:1
11
作者 吴楷文 罗嗣海 +1 位作者 周旭光 查支祥 《力学与实践》 北大核心 2021年第3期360-370,共11页
为研究钢筋混凝土框架柱塑性铰区的具体破坏形式,本文基于拉断的Mohr–Coulomb破坏准则提出了水平与竖向载荷共同作用下钢筋混凝土框架柱的五种倒塌失效模式,通过高宽比、轴压比等结构参数作为主要影响因素推导、界定了其中三种典型失... 为研究钢筋混凝土框架柱塑性铰区的具体破坏形式,本文基于拉断的Mohr–Coulomb破坏准则提出了水平与竖向载荷共同作用下钢筋混凝土框架柱的五种倒塌失效模式,通过高宽比、轴压比等结构参数作为主要影响因素推导、界定了其中三种典型失效模式的发生条件、分布情况,并得知失效模式b是钢筋混凝土框架柱最常见的倒塌失效模式,最后通过文献试验结果验证了上述理论成果,为地震作用下钢筋混凝土框架柱侧移计算以及抗倒塌设计提供进一步的理论基础。 展开更多
关键词 拉断的Mohr–coulomb破坏准则 钢筋混凝土框架柱 倒塌失效模式 判别条件
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等效Mohr-Coulomb屈服准则在岩质边坡稳定性分析中的应用 被引量:1
12
作者 陈玉晃 黄早阳 段建 《株洲工学院学报》 2006年第4期83-85,共3页
基于等效Mohr-Coulomb屈服准则原理,通过岩体材料参数的人工换算,实现其在有限元软件Ansys中的应用,并论证了转化后的材料参数与原参数的大小关系,即转化后参数恒比原参数小。结合算例分析,得知采用等效Mohr-Coulomb屈服准则计算得到的... 基于等效Mohr-Coulomb屈服准则原理,通过岩体材料参数的人工换算,实现其在有限元软件Ansys中的应用,并论证了转化后的材料参数与原参数的大小关系,即转化后参数恒比原参数小。结合算例分析,得知采用等效Mohr-Coulomb屈服准则计算得到的岩质边坡安全系数偏小、保守,可用来模拟岩体材料;同时,对不同位移及应力工程精度要求的岩质边坡工程,提出采用不同屈服准则的建议。 展开更多
关键词 等效Mohr—coulomb屈服准则 人工换算 有限单元法
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强度折减法在Hoek-Brown准则中的应用 被引量:81
13
作者 林杭 曹平 +1 位作者 赵延林 李江腾 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1219-1224,共6页
为了在Hoek-Brown准则中实施强度折减法,并使其得到的结果与Mohr-Coulomb准则中强度折减法得到的结果等效,首先,通过理论推导确定Hoek-Brown准则参数m,s,σci与粘结力c和内摩擦角φ之间的关系;然后,进一步得到在Hoek-Brown准则中实施强... 为了在Hoek-Brown准则中实施强度折减法,并使其得到的结果与Mohr-Coulomb准则中强度折减法得到的结果等效,首先,通过理论推导确定Hoek-Brown准则参数m,s,σci与粘结力c和内摩擦角φ之间的关系;然后,进一步得到在Hoek-Brown准则中实施强度折减法时,m,s和σci的折减系数以及它们之间的关系;最后,由FLAC3D软件建立计算模型,采用所确定的折减方法计算边坡的安全系数,并将该结果与Mohr-Coulomb准则得到的结果进行对比,结果表明:参数m,s和σci的折减系数须满足一定关系,强度折减法在Hoek-Brown准则和Mohr-Coulomb准则中得到的安全系数的差别为3.54%,差别微小,从而验证了所确定的折减方法的可靠性。 展开更多
关键词 HOEK-BROWN准则 Mohr—coulomb准则 等效 强度折减法 FLAC^3D软件
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井壁稳定性评价准则分析 被引量:16
14
作者 冯永存 邓金根 +1 位作者 李晓蓉 蔚宝华 《断块油气田》 CAS 2012年第2期244-248,共5页
井壁坍塌失稳大多由于井周岩石的剪切破坏造成,而剪切破坏准则的选择是井壁稳定性预测的关键因素。通常使用的Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则都存在明显的缺点,致使井壁稳定性预测结果不准确。于是,引进了一种新的破坏准则——Mo... 井壁坍塌失稳大多由于井周岩石的剪切破坏造成,而剪切破坏准则的选择是井壁稳定性预测的关键因素。通常使用的Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则都存在明显的缺点,致使井壁稳定性预测结果不准确。于是,引进了一种新的破坏准则——Mogi-Coulomb准则。该准则较为合理地考虑了中间主应力对岩石强度的影响,使强度预测结果更加准确。为验证其优势,利用岩石真三轴试验数据对3种准则的强度预测结果进行了对比分析。结果表明:在真三轴应力状态下,Mogi-Coulomb准则预测岩石强度的精度要高于Mohr-Coulomb准则和Drucker-Prager准则,且具有表达简单、使用方便、预测结果准确等优点。因此,建议推广使用Mogi-Coulomb准则预测井壁稳定性。 展开更多
关键词 破坏准则 Mogi—coulomb准则 中间主应力 真三轴试验数据 井壁稳定性
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岩土材料屈服准则的可靠度解析 被引量:1
15
作者 刘东升 张浪 《后勤工程学院学报》 2007年第4期6-10,共5页
视岩土材料强度参数为正态分布随机变量,以可靠度理论为基础,推导了Drucker—Prager准则和Mohr—Coulomb准则可靠度判别的解析表达式,并通过Monte—Carlo法和一次可靠度方法验证了其正确性。应用所得到的可靠度解析公式分析了岩土材... 视岩土材料强度参数为正态分布随机变量,以可靠度理论为基础,推导了Drucker—Prager准则和Mohr—Coulomb准则可靠度判别的解析表达式,并通过Monte—Carlo法和一次可靠度方法验证了其正确性。应用所得到的可靠度解析公式分析了岩土材料强度参数的均值和变异性对屈服准则判别结果的影响。结果表明,强度参数的变异性对Drucker—Prager准则和Mohr—Coulomb准则可靠概率的影响程度不尽相同,在变异系数较大的情况下,它们对可靠概率的影响显著,不可忽略。该研究结果为岩土材料屈服的可靠度判别提供了一条新思路。 展开更多
关键词 岩土材料 Drucker—Prager准则 Mohr—coulomb准则 强度参数 随机变量 可靠度
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五种常规三轴强度准则的比较 被引量:1
16
作者 付义胜 《采矿技术》 2012年第3期74-78,共5页
基于6种岩石的试验数据对5种常规三轴强度准则进行拟合。以拟合偏差绝对值之和最小为目标确定强度准则中待定参数,进而比较拟合偏差以及单轴抗压强度σC和抗拉强度T的预测值与试验值差异。研究发现:含有3个参数的广义Hoek-Brown准则、... 基于6种岩石的试验数据对5种常规三轴强度准则进行拟合。以拟合偏差绝对值之和最小为目标确定强度准则中待定参数,进而比较拟合偏差以及单轴抗压强度σC和抗拉强度T的预测值与试验值差异。研究发现:含有3个参数的广义Hoek-Brown准则、指数强度准则和ROCKER准则预测的单轴抗压强度与试验值基本一致;ROCKER准则预测的单轴抗拉强度与试验值较接近;广义Hoek-Brown准则具有较小的拟合偏差,抗拉强度对强度准则的拟合结果没有明显影响。 展开更多
关键词 常规三轴强度准则 Mohr—coulomb强度准则 Hoek—Brown准则 指数强度准则 ROCKER准则
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基于SMP破坏准则的岩土平面应变滑移线场理论
17
作者 王硕 段新胜 顾湘 《安全与环境工程》 CAS 北大核心 2013年第3期115-120,共6页
选择平面应变破坏时的中间主应力σ2=(σ1σ3)~(1/2)更适合于岩土材料,本文提出了基于SMP破坏准则的岩土平面应变问题的滑移线场理论。该理论与基于Mohr-Coulomb破坏准则的滑移线场理论相比,由于考虑了中间主应力效应,能使土体强度参... 选择平面应变破坏时的中间主应力σ2=(σ1σ3)~(1/2)更适合于岩土材料,本文提出了基于SMP破坏准则的岩土平面应变问题的滑移线场理论。该理论与基于Mohr-Coulomb破坏准则的滑移线场理论相比,由于考虑了中间主应力效应,能使土体强度参数提高15%~37%左右。通过算例计算验证表明:基于SMP破坏准则的滑移线Prandtl解比基于Mohr-Coulomb破坏准则的滑移线Prandtl解和Terzaghi解值都偏大;基于SMP破坏准则上限法计算的竖直坑壁临界高度同样比基于Mohr-Coulomb破坏准则计算的临界高度值大。该理论进一步发展了岩土平面应变滑移线场理论体系,应用于工程实际能产生一定的经济效益。 展开更多
关键词 岩土材料 平面应变 SMP破坏准则 Mohr—coulomb破坏准则 滑移线场理论
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岩石强度准则评价方法研究
18
作者 阮成瑞 李文凯 《公路与汽运》 2016年第6期83-86,共4页
利用6种岩石强度实验数据评价4种常规三轴强度准则的适用性,以拟合偏差绝对值之和最小来拟合4种强度准则中的待定参数。结果表明,含有3个参数的指数强度准则、广义Hoek-Brown强度准则能描述多种岩石在不同围压下的强度特征,比含有2个待... 利用6种岩石强度实验数据评价4种常规三轴强度准则的适用性,以拟合偏差绝对值之和最小来拟合4种强度准则中的待定参数。结果表明,含有3个参数的指数强度准则、广义Hoek-Brown强度准则能描述多种岩石在不同围压下的强度特征,比含有2个待定参数的HoekBrown强度准则和Coulomb强度准则更具有适用性;从拟合偏差绝对值之和最小分析,HoekBrown准则优于Coulomb准则;对于多数岩石,从预测偏差角度分析,广义Hoek-Brown强度准则优于指数强度准则。 展开更多
关键词 公路 岩石强度 coulomb强度准则 HOEK-BROWN强度准则 广义Hoek-Brown强度准则 指数强度准则
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岩石抗剪强度参数的理论概率分布形态研究 被引量:21
19
作者 崔洁 江权 +1 位作者 冯夏庭 高红 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1261-1274,共14页
岩石抗剪强度参数的概率分布形态是岩石工程可靠度分析和设计的基础。在考虑完整岩石压缩强度为服从正态分布随机变量的条件下,针对Mohr-Coulomb和Drucker-Prager屈服准则的线性系数形式,基于随机变量函数分布理论推导出岩石抗剪强度参... 岩石抗剪强度参数的概率分布形态是岩石工程可靠度分析和设计的基础。在考虑完整岩石压缩强度为服从正态分布随机变量的条件下,针对Mohr-Coulomb和Drucker-Prager屈服准则的线性系数形式,基于随机变量函数分布理论推导出岩石抗剪强度参数内摩擦角φ和黏聚力c的概率密度函数。φ和c概率密度函数显示:不仅岩石压缩强度和抗剪强度参数概率分布具有非一致性,而且根据不同屈服准则计算得出的岩石抗剪强度参数概率分布也具有非一致性。在进一步分析屈服准则系数具有不同变异系数和相关系数时的抗剪强度参数概率密度函数特征的基础上,提出根据概率分布的偏度和峰度确定一般情况下抗剪强度参数概率分布形态的方法,从理论上解决岩石压缩强度与抗剪强度参数分布的协调性问题。最后,对大理岩常规三轴压缩试验得出的抗剪强度参数进行大样本统计分析,验证了其概率密度函数理论推导的正确性以及概率分布形态确定方法的合理性。该研究为实际岩石强度概率分析时选择抗剪强度参数合理概率分布形式提供了理论指导。 展开更多
关键词 Mohr—coulomb准则 DRUCKER-PRAGER准则 完整岩石强度 抗剪强度参数 概率分布
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基于井壁稳定分析的井眼轨迹优化方法 被引量:12
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作者 陈平 马天寿 范翔宇 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期84-92,共9页
井壁稳定问题是钻井工程关注的焦点之一,但目前基于井壁稳定分析优化井眼轨迹方面开展的工作还很少。为此,基于斜井井壁应力分布模型和井壁失稳破坏模式,分别采用Mohr-Coulomb准则、Drucker—Prager准则和拉张破坏准则导出了维持井... 井壁稳定问题是钻井工程关注的焦点之一,但目前基于井壁稳定分析优化井眼轨迹方面开展的工作还很少。为此,基于斜井井壁应力分布模型和井壁失稳破坏模式,分别采用Mohr-Coulomb准则、Drucker—Prager准则和拉张破坏准则导出了维持井壁稳定的钻井液安全窗口上下限计算模型,利用数值计算方法建立了安全密度窗口、安全和危险井眼轨迹的求解方法,计算和分析了6种典型地应力状态下的井壁稳定性,并分析了相应地应力状态下安全和危险的井眼轨迹。结果表明:①Mohr—Coulomb准则计算结果高于Drucker—Prager准则,主要由于Mohr—Coulomb准则忽略了中间主应力的影响,低估了地层岩石的强度;②在σV≥σH〉σn情况下沿最小水平地应力钻进稳定性最好,σV≥σH〉σn情况下钻进稳定性最好的方向为偏离最大水平地应力30°~45°的方向上,σV≥σH〉σn情况下沿最大水平地应力钻进稳定性最好,σH=σV〉σh情况下直井稳定性最好;③数值计算方法得出的安全井眼轨迹与A&Z模型吻合较好,验证了该方法的正确性和准确性。数值计算方法可以直观给出不同轨迹下的安全密度窗口,对于窄安全密度窗口地层,可采用该方法优化井眼轨迹改善井眼稳定性。 展开更多
关键词 井壁稳定 井眼轨迹 优化方法 安全窗口 原地应力 Mohr coulomb准则 DRUCKER-PRAGER准则
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