一种黄土湿陷性原位评价技术

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作者 张继文 穆青翼 +3 位作者 孟龙龙 周超 廖红建 曹杰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期90-97,共8页

结合原位参数测试和湿陷模型,提出了一种黄土湿陷性原位评价技术。首先,基于时域反射技术和简易环刀法原位测试黄土体积含水率和湿密度;其次,依据原位测试参数和相关物性指标,运用湿陷模型开展湿陷性评价。上述原位湿陷性评价技术在5个... 结合原位参数测试和湿陷模型,提出了一种黄土湿陷性原位评价技术。首先,基于时域反射技术和简易环刀法原位测试黄土体积含水率和湿密度;其次,依据原位测试参数和相关物性指标,运用湿陷模型开展湿陷性评价。上述原位湿陷性评价技术在5个场地中进行200组测试验证。结果表明,原位测试黄土体积含水率中95%数据的绝对误差在±3%以内,湿密度的相对误差在±2%以内。另一方面,采用机器学习模型和简化弹塑性模型定性评价黄土湿陷程度(如:无、轻微、中等和强烈)的准确率分别为88%和83%;定量评价方面,考虑轻微、中等和强烈湿陷程度,湿陷系数中90%数据的绝对误差可分别控制在±0.01、±0.03和±0.06以内。 展开更多

关键词 黄土 湿陷性 原位评价 时域反射 湿陷模型

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排桩支护明挖隧道基坑桩侧极限抗力系数研究 被引量：3

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作者 蒋冲 李天斌 +4 位作者 梅松华 陈骅伟 陈兆 刘霖 沙策 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期111-116,共6页

为了研究单排桩支护明挖隧道基坑桩侧土抗力系数特性,首先,建立了考虑桩侧土体受力状态的基坑桩侧土压力力学模型和位移模式;其次,根据虚功原理和位移场模式,建立排桩支护明挖隧道基坑桩侧土体功和速度场计算公式,引入极限上限方法,提... 为了研究单排桩支护明挖隧道基坑桩侧土抗力系数特性,首先,建立了考虑桩侧土体受力状态的基坑桩侧土压力力学模型和位移模式;其次,根据虚功原理和位移场模式,建立排桩支护明挖隧道基坑桩侧土体功和速度场计算公式,引入极限上限方法,提出了考虑桩-土界面粗糙度系数的排桩支护明挖隧道基坑排桩的水平承载力系数计算方法,将该方法应用于计算实例,通过与已有理论计算方法对比分析,计算结果验证了本文方法的合理性与可行性;最后,利用本文建立的方法,分析了桩间距、桩-土接触面系数以及埋置深度对基坑排桩水平抗力系数的规律.结果表明:排桩的水平承载力随着桩距的减小而减小,直到达到一个最小值.排桩的水平承载力系数Np随着桩-土界面粗糙度系数α的增大而增大;当桩-土界面粗糙度系数α一定时,水平承载力系数Np随着埋置深度的增加而增加,当埋置深度率Z/D>7时,水平承载力系数Np随着埋置深度的增加趋于定值. 展开更多

关键词 桩 基坑 极限侧向荷载 隧道

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地下水封石油洞库水封准则研究 被引量：5

3

作者 冯树荣 蒋中明 +3 位作者 张金龙 熊小虎 赵海斌 梅松华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期886-891,共6页

水封准则是地下水封石油洞库设计与运行管理的基础。为获取工程应用更加简便实用的地下水封石油洞库水封准则,基于裂隙水流动阻力效应的研究,建立了气压推动裂隙水迁移的油汽逃逸模型;根据裂隙水迁移启动的临界条件,推导了铅直裂隙和倾... 水封准则是地下水封石油洞库设计与运行管理的基础。为获取工程应用更加简便实用的地下水封石油洞库水封准则,基于裂隙水流动阻力效应的研究,建立了气压推动裂隙水迁移的油汽逃逸模型;根据裂隙水迁移启动的临界条件,推导了铅直裂隙和倾斜裂隙中裂隙水满足油汽封存的临界水封厚度计算公式,讨论了临界水封厚度条件下洞库的原油水封效果。利用气液两相流数值分析成果和工程实际监测成果,论证了提出基于临界水封厚度的地下水封石油洞库水封准则的正确性。 展开更多

关键词 地下水封石油洞库 油汽逃逸 临界水封厚度 水封准则

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黏弹性阻尼减震层的吸能特性试验研究 被引量：6

4

作者 梅松华 盛谦 +1 位作者 崔臻 梅贤丞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期997-1005,共9页

柔性减震技术在隧道等地下工程结构震害控制中的应用已被广泛认可,为了能够进一步推动柔性减震技术的全面发展和应用,基于黏弹性阻尼理论在桥梁建筑抗震领域中应用的认识,提出一种拟应用于地下隧道工程抗震领域的黏弹性阻尼减震层结构... 柔性减震技术在隧道等地下工程结构震害控制中的应用已被广泛认可,为了能够进一步推动柔性减震技术的全面发展和应用,基于黏弹性阻尼理论在桥梁建筑抗震领域中应用的认识,提出一种拟应用于地下隧道工程抗震领域的黏弹性阻尼减震层结构。通过改进分离式Hopkinson(SHPB)试验系统对不同的岩石–阻尼层–混凝土组合试件进行冲击试验,以此来分析黏弹性阻尼减震层的吸能特性。对比探讨了橡胶、硅胶不同阻尼层材料及蜂窝状、波纹状、圆柱状阻尼层结构在冲击试验中的吸能规律及其吸能效果;同时在相同阻尼层材料及其结构形状条件下,对比分析了不同厚度阻尼层的吸能规律,探讨了黏弹性阻尼减震层中阻尼层的最佳厚度;研究结果表明:与对照组(岩石–混凝土组合试件)相比,不同阻尼层的阻尼减震层结构吸收的入射能均提高了10%以上,表明该结构优越的吸能特性,同时高阻尼的橡胶比硅胶作为阻尼层材料具有更好地吸能效果;在3种不同形状的阻尼层中,蜂窝状阻尼层结构具有更好的吸能效果;对比分析不同厚度阻尼层结构的吸能效果时发现效果最佳的阻尼层厚度为20 mm;研究成果将为隧道地下工程抗震结构设计提供理论和数据支撑。 展开更多

关键词 黏弹性 阻尼层 吸能特性 地下工程

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向家坝水电站左岸坝基挤压破碎带变形特性试验研究 被引量：6

5

作者 冯树荣 蒋中明 +2 位作者 钟辉亚 赵海斌 曾祥喜 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期539-544,共6页

坝基软弱破碎地质体是影响大坝安全的关键因素之一,其岩体力学参数的合理确定是大坝工程稳定分析与安全评价的基础。为合理确定向家坝水电工程左岸坝基挤压破碎带的变形模量,进行了室内MTS变形模量试验、现场小型承压板和大型承压板试... 坝基软弱破碎地质体是影响大坝安全的关键因素之一,其岩体力学参数的合理确定是大坝工程稳定分析与安全评价的基础。为合理确定向家坝水电工程左岸坝基挤压破碎带的变形模量,进行了室内MTS变形模量试验、现场小型承压板和大型承压板试验研究。3种试验方法得到的破碎带岩体变形模量基本都小于1.0 GPa,有盖层承压板试验条件下的破碎岩体变形模量测试值远大于无盖层岩体影响情况下的试验成果。研究成果表明,不同试验方法反映了左岸坝基破碎带岩体的不同受力状态,其变形模量也呈现一定差异性。在分析挤压破碎带变形模量试验值差异性的原因基础上,提出了左岸坝基破碎带岩体变形模量的建议值。 展开更多

关键词 向家坝水电站 挤压破碎带 承压板试验 变形模量

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考虑岩体流变的隧道锚长期稳定性研究 被引量：3

6

作者 付建军 蒋武军 +1 位作者 赵海斌 梅松华 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第11期12-16,共5页

岩体流变是隧道锚长期稳定性研究重点之一。以FLAC3D软件中CVISC流变模型为理论基础,通过单轴压缩流变试验及接触面长期抗剪强度试验获得与岩体流变相关的力学参数,并将CVISC模型和获得的参数融入依托工程数值仿真模型,进行长期稳定性... 岩体流变是隧道锚长期稳定性研究重点之一。以FLAC3D软件中CVISC流变模型为理论基础,通过单轴压缩流变试验及接触面长期抗剪强度试验获得与岩体流变相关的力学参数,并将CVISC模型和获得的参数融入依托工程数值仿真模型,进行长期稳定性分析。分析结果显示:隧道锚在1倍设计主缆力施加后100a内,锚塞体、围岩及锚塞体与围岩接触面长期变形小,较符合工程设计安全要求。上述研究思路与结果可为类似工程研究提供参考。 展开更多

关键词 隧道锚 长期稳定性 单轴压缩流变 接触面长期抗剪强度 锚塞体

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水泥砂浆受硫酸钠侵蚀时力学特性的尺寸效应研究 被引量：3

7

作者 熊良宵 陈聪 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2017年第9期145-149,共5页

为了解水泥砂浆试件经海水侵蚀时的尺寸效应,分别采用3种尺寸的正方体试件放在硫酸钠溶液中侵蚀,后每隔一定时间取出部分试件进行单轴压缩试验,分析不同尺寸试件的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量的差异。研究结果表明:试件经硫酸钠... 为了解水泥砂浆试件经海水侵蚀时的尺寸效应,分别采用3种尺寸的正方体试件放在硫酸钠溶液中侵蚀,后每隔一定时间取出部分试件进行单轴压缩试验,分析不同尺寸试件的单轴抗压强度、峰值应变和弹性模量的差异。研究结果表明:试件经硫酸钠侵蚀时强度的尺寸效应存在一个临界值,随着试件尺寸的增加,侵蚀对强度的影响效应会呈现增加后减小的规律;不同尺寸的试件经硫酸钠侵蚀时,其峰值应变和弹性模量的差异没有强度的差异明显。 展开更多

关键词 水泥砂浆 硫酸钠 尺寸效应 抗压强度 峰值应变

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活性MgO-粉煤灰固化淤泥耐久性研究 被引量：23

8

作者 王东星 王宏伟 +1 位作者 邹维列 徐学勇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4675-4684,共10页

将绿色环保活性MgO-粉煤灰材料引入淤泥固化,采用系列室内模拟试验,深入研究冻融、浸水和干湿等复杂气候环境下活性MgO-粉煤灰固化淤泥试样的外观形貌和强度特征,明确外界环境干扰诱使固化淤泥性能演化的内在规律。结果表明:活性MgO-粉... 将绿色环保活性MgO-粉煤灰材料引入淤泥固化,采用系列室内模拟试验,深入研究冻融、浸水和干湿等复杂气候环境下活性MgO-粉煤灰固化淤泥试样的外观形貌和强度特征,明确外界环境干扰诱使固化淤泥性能演化的内在规律。结果表明:活性MgO-粉煤灰固化淤泥具有良好的抗冻融、抗干湿及水稳性,且活性MgO-粉煤灰掺量及MgO/粉煤灰配比提高可进一步改善活性MgO-粉煤灰固化淤泥试样的耐久性能。冻融、浸水和干湿等复杂环境显著劣化固化淤泥抗压强度,其强度水平均低于同龄期标准养护试样。固化淤泥试样无侧限抗压强度随冻融循环次数增加而逐渐降低,随浸水时间增加先降低后趋于稳定,随干湿循环次数增加呈降低的趋势。基于所得试验结果,提出了活性MgO-粉煤灰固化淤泥耐久性演变的内在微观机制模型。 展开更多

关键词 淤泥 活性MgO-粉煤灰 固化 抗压强度 耐久性

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活性MgO-粉煤灰固化黄土剪切特性试验研究 被引量：11

9

作者 王东星 高向雲 +1 位作者 杜怡莹 伍林峰 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期822-829,共8页

黄土固化处理是解决黄土地区建筑地基变形与沉降问题的有效途径。选取活性MgO、粉煤灰和水泥3种不同类型固化剂,通过开展不固结不排水直接剪切试验,研究固化剂掺量、类型和养护龄期等因素对黄土剪切性能的影响。结果表明:活性MgO可显著... 黄土固化处理是解决黄土地区建筑地基变形与沉降问题的有效途径。选取活性MgO、粉煤灰和水泥3种不同类型固化剂,通过开展不固结不排水直接剪切试验,研究固化剂掺量、类型和养护龄期等因素对黄土剪切性能的影响。结果表明:活性MgO可显著提高黄土抗剪强度;随着活性MgO掺量和养护龄期增加,固化黄土黏聚力和内摩擦角先增加后减小,在6%掺量和14d养护龄期附近达到峰值;粉煤灰掺入可有效改善活性MgO固化黄土抗剪性能,尤其对黏聚力提高效果明显,随着养护龄期和固化剂掺量增加,固化土抗剪强度不断增大;水泥固化黄土抗剪强度随水泥掺量和养护龄期呈现类似增长规律。活性MgO-粉煤灰等3种材料可提高固化黄土抗剪强度,MgO-粉煤灰效果最优,单掺活性MgO次之,二者均优于水泥。 展开更多

关键词 黄土 抗剪强度 活性MgO 粉煤灰 水泥

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岩性对砂石加工高浓度废水动态辐流沉降特性的影响 被引量：1

10

作者 郭辉 於思瀚 +2 位作者 陈雯 黄明海 陈端 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第2期75-80,共6页

为探明岩性对水电工程砂石加工高浓度废水辐流池动态沉降特性的影响,以白鹤滩水电站砂石加工系统废水处理工程辐流池为例,基于动态沉降试验模型律,建立废水动态辐流沉降大比尺物理模型试验,分析以玄武岩和灰岩为料源的砂石骨料加工废水... 为探明岩性对水电工程砂石加工高浓度废水辐流池动态沉降特性的影响,以白鹤滩水电站砂石加工系统废水处理工程辐流池为例,基于动态沉降试验模型律,建立废水动态辐流沉降大比尺物理模型试验,分析以玄武岩和灰岩为料源的砂石骨料加工废水动态辐流沉降规律。试验表明:采用PAM和PAC联合投加可改善废水沉降浓缩效果,出水悬浮物去除率高于99%;玄武岩废水工况下,辐流池中部流速较高,固体颗粒呈现沿水深线性沉降浓缩的去除模式;灰岩废水工况下,辐流池底部流速较高,固体颗粒呈现先沿水深快速沉降,后在底层逐渐浓缩的去除模式;相较于灰岩废水,玄武岩废水自然沉降性能较差,辐流沉淀过程中对排泥速率控制的要求更高。研究成果可为水电工程绿色施工提供技术支撑。 展开更多

关键词 水电工程 砂石系统 岩性 高浓度废水 动态辐流沉降 物理模型

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基于交叉全局人工蜂群算法的拱坝热学参数反演分析

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作者 茆大炜 张傲 +2 位作者 王峰 周宜红 谭天龙 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第9期162-169,共8页

拱坝施工期温度受到气温、冷却通水、表面保温等因素影响,热学参数实际值与室内试验测值之间存在较大误差。通过分布式光纤测温技术获取的温度数据和人工蜂群智能优化算法对混凝土热学参数进行识别,实时获取混凝土热学参数变化规律。对... 拱坝施工期温度受到气温、冷却通水、表面保温等因素影响,热学参数实际值与室内试验测值之间存在较大误差。通过分布式光纤测温技术获取的温度数据和人工蜂群智能优化算法对混凝土热学参数进行识别,实时获取混凝土热学参数变化规律。对于在寻找函数最优值时传统的人工蜂群算法存在求解速度慢、容易陷入局部最优等问题,通过引入全局最优解,并与遗传算法中的交叉操作相结合建立了引入交叉算子的全局人工蜂群优化算法。考虑冷却水管多档通水和外界气温等因素,将改进的全局人工蜂群算法应用于白鹤滩拱坝热学参数反演,分析结果表明基于改进全局人工蜂群算法反演计算的混凝土温度与实测值吻合较好,改进全局人工蜂群算法在拱坝热学参数反演中具有较好的适应性。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 拱坝 热学参数 反演分析 通水冷却

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埋深对压气储能内衬洞室稳定性影响的定量分析 被引量：8

12

作者 夏才初 赵海斌 +3 位作者 梅松华 周舒威 张平阳 周瑜 《绍兴文理学院学报》 2016年第9期1-7,共7页

采用热力耦合数值模型定量分析埋深对压气储能内衬洞室稳定性的影响.通过建立洞室内空气能量和质量守恒方程、洞室传热控制方程以及热弹性受力变形控制方程,从而建立压气储能内衬洞室热力耦合计算模型.对不同埋深时的压气储能洞室其受... 采用热力耦合数值模型定量分析埋深对压气储能内衬洞室稳定性的影响.通过建立洞室内空气能量和质量守恒方程、洞室传热控制方程以及热弹性受力变形控制方程,从而建立压气储能内衬洞室热力耦合计算模型.对不同埋深时的压气储能洞室其受力变形特征进行模拟,对一个周期内的应力及变形进行分析,获得了不同埋深对压气储能内衬洞室稳定性的影响.数值模拟结果表明:埋深对密封层第一主应力和第三主应力影响不大.埋深越大,衬砌拉应力越小,而压应力越大;埋深只影响衬砌一个周期内前几个小时以及后几个小时的第三主应力值,对其余阶段应力影响不大.埋深越大,围岩压应力越大,第一主应力波动幅度越小;埋深增加,第三主应力增加.埋深越大,水平位移越小.每个时间节点洞顶竖向位移均随埋深的增加而减小. 展开更多

关键词 压气储能 内衬洞室 第一主应力 第三主应力 环向应变 洞壁位移

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不同水岩作用下砂岩的力学参数演化特征 被引量：4

13

作者 付建军 董正东 +1 位作者 杨艳霜 易恒 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2020年第3期350-354,共5页

针对水电站边坡岩体在库水浸泡、水位涨落或降雨作用下容易发生滑坡灾害的现象,选取某水电站边坡砂岩为研究对象,研究饱水和干湿循环作用对其力学特性的影响规律,提出了通过比较天然状态、饱水作用以及干湿循环下岩石试样的强度和变形... 针对水电站边坡岩体在库水浸泡、水位涨落或降雨作用下容易发生滑坡灾害的现象,选取某水电站边坡砂岩为研究对象,研究饱水和干湿循环作用对其力学特性的影响规律,提出了通过比较天然状态、饱水作用以及干湿循环下岩石试样的强度和变形参数的方法.结果表明,随着水岩作用次数的增加,砂岩单轴抗压强度和弹性模量不断减小并趋于恒定,其两者与水岩作用次数呈对数关系,经过干湿循环的试块抗压强度和弹性模量小于经过饱水作用试块. 展开更多

关键词 干湿循环 饱水作用 单轴抗压强度 弹性模量 水岩作用 砂岩 变形参数 边坡滑坡

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某抽水蓄能电站地下洞室群围岩三维稳定分析 被引量：1

14

作者 于新华 王丽新 +1 位作者 陈建胜 杨科辉 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第32期73-78,共6页

某抽水蓄能电站地下厂房为大跨度、高边墙地下洞室群,地质条件复杂,分布软弱夹层,高边墙及洞室间岩体的稳定性是洞室设计的关键因素。根据水压致裂法地应力测试数据计算侧压力系数,构造初始地应力场,按照开挖顺序建立三维弹塑性计算模型... 某抽水蓄能电站地下厂房为大跨度、高边墙地下洞室群,地质条件复杂,分布软弱夹层,高边墙及洞室间岩体的稳定性是洞室设计的关键因素。根据水压致裂法地应力测试数据计算侧压力系数,构造初始地应力场,按照开挖顺序建立三维弹塑性计算模型,分析地下洞室群围岩应力与变形特征、塑性区分布,评价了地下厂房洞室群围岩稳定性,为洞室设计提供科学依据和基础数据。 展开更多

关键词 抽水蓄能电站 地下洞室群 三维模型 围岩稳定

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破碎带软岩流变力学试验与参数辨识研究 被引量：10

15

作者 张玉 徐卫亚 +2 位作者 王伟 邵建富 顾锦健 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A02期3412-3420,共9页

某大型水电工程处发育有较多的挠曲破碎构造,其岩性为完整性较差的软弱砂岩,并呈现孔隙式胶结接触,长期荷载作用下流变力学特性对坝基变形和稳定存在巨大影响。基于破碎带岩石组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点,首先开... 某大型水电工程处发育有较多的挠曲破碎构造,其岩性为完整性较差的软弱砂岩,并呈现孔隙式胶结接触,长期荷载作用下流变力学特性对坝基变形和稳定存在巨大影响。基于破碎带岩石组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点,首先开展流变力学试验研究,结果表明,长期荷载作用下岩石表现出显著的流变力学特性,流变曲线主要分为衰减和稳态流变两阶段;流变变形随偏应力增加呈加剧趋势;岩样破坏表现出显著的压缩和延性扩容变形以及稳态流变速率较大等特点。其次,采用三维应力状态下的Burgers流变本构关系对试验曲线进行描述,并结合Quasi-Newton优化算法对流变参数开展辨识和分析,所选模型可准确地对破碎带软岩流变特性进行描述。研究成果对类似工程具有重要参考价值。 展开更多

关键词 岩石力学 破碎带 软岩 三轴流变试验 三维Burgers模型 Quasi-Newton优化算法

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压气储能内衬洞室的空气泄漏率及围岩力学响应估算方法 被引量：24

16

作者 周瑜 夏才初 +3 位作者 赵海斌 王先军 梅松华 周舒威 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期297-309,共13页

为评价压气储能内衬洞室的密封性及围岩稳定性,提出一种估算洞室空气泄漏率和围岩应力、位移的方法。该方法以一种计算压气储能洞室温度和压力的简化解为基础,结合高分子材料气体渗透方程和多孔介质径向流方程,还采用无限大平板孔口问... 为评价压气储能内衬洞室的密封性及围岩稳定性,提出一种估算洞室空气泄漏率和围岩应力、位移的方法。该方法以一种计算压气储能洞室温度和压力的简化解为基础,结合高分子材料气体渗透方程和多孔介质径向流方程,还采用无限大平板孔口问题的弹性力学解,通过迭代计算的方式求解出洞室空气泄漏率和围岩应力、位移。通过5个算例对迭代计算方法进行验证,结果表明:该方法可以较为准确地估算压气储能内衬洞室的空气泄漏率以及洞室围岩的应力、位移,并且便于在计算机中编程实现,计算速度优于数值模拟,可以直接应用在压气储能内衬洞室研究的初始阶段(如选址、初设阶段),也可与精细数值模拟的结果相互印证,为后续研究提供指导。 展开更多

关键词 岩石力学 压缩空气储能 内衬洞室 泄漏率 围岩 力学响应 解析解

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