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矿物颗粒形状的岩石力学特性效应分析 被引量：34
1
作者 刘广 荣冠 +2 位作者 彭俊 侯迪 周创兵 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期540-550,共11页
岩石作为矿物颗粒的集合体,其宏观力学特性主要影响因素为矿物的细观形态特征。基于颗粒流理论,建立了4种代表颗粒形状用于模拟石英砂岩的矿物颗粒,并采用球度指标对矿物颗粒形状进行参数量化。通过石英砂岩的室内三轴试验校准了颗粒流... 岩石作为矿物颗粒的集合体,其宏观力学特性主要影响因素为矿物的细观形态特征。基于颗粒流理论,建立了4种代表颗粒形状用于模拟石英砂岩的矿物颗粒,并采用球度指标对矿物颗粒形状进行参数量化。通过石英砂岩的室内三轴试验校准了颗粒流模型的细观参数,在此基础上进行四种矿物颗粒形状试样的岩石三轴力学模拟试验。研究结果表明:颗粒的球度越大,试样的启裂强度、损伤强度和峰值强度均越低。随着颗粒球度的增加,试样的弹模降低,泊松比增大。内摩擦角和黏聚力则随球度的增大而下降。根据岩样数值试验中的变形数据,研究了不同颗粒形状剪胀角随着塑性剪切应变的演化规律。 展开更多
关键词 岩石 颗粒形状 力学特性 数值模拟试验 颗粒流
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脆性岩石损伤与热传导特性的细观力学模型 被引量：15
2
作者 陈益峰 李典庆 +2 位作者 荣冠 姜清辉 周创兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1959-1969,共11页
基于均匀化方法给出低孔隙率脆性岩石在热-力耦合荷载作用条件下的各向异性损伤模型和有效热传导特性模型。其中,损伤模型可考虑非等温条件下裂纹的法向压缩变形、刚度恢复以及裂纹的滑动剪胀特性,热传导特性模型可反映损伤过程中细观... 基于均匀化方法给出低孔隙率脆性岩石在热-力耦合荷载作用条件下的各向异性损伤模型和有效热传导特性模型。其中,损伤模型可考虑非等温条件下裂纹的法向压缩变形、刚度恢复以及裂纹的滑动剪胀特性,热传导特性模型可反映损伤过程中细观结构的演化以及裂纹形态、孔隙率和饱和度变化对岩石有效热传导特性的影响。讨论低孔隙率结晶岩裂纹形态和饱和度对其有效热传导特性的影响;采用瑞典sp闪长岩在三轴压缩条件下的应力-应变曲线验证损伤模型的有效性,并分析岩石在损伤演化过程中裂纹体积率、密度、形态、饱和度和有效热传导特性的演化规律。研究成果对于深部岩体的热-力耦合特性研究具有一定参考意义。 展开更多
关键词 岩石力学 脆性岩石 损伤 热传导特性 细观力学
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岩石爆破破碎模拟和块度预报的研究现状与展望 被引量：1
3
作者 卢文波 孟婷 胡英国 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2024年第5期20-28,共9页
爆破块度的预测与控制一直是岩石爆破破碎领域的重要课题。岩石爆破涉及爆炸冲击波和爆生气体的联合作用以及岩石破碎、抛掷和堆积复杂过程,通过岩石爆破破碎过程模拟、定量计算爆破块度至今仍未实现。针对岩石爆破破碎机理和力学模型... 爆破块度的预测与控制一直是岩石爆破破碎领域的重要课题。岩石爆破涉及爆炸冲击波和爆生气体的联合作用以及岩石破碎、抛掷和堆积复杂过程,通过岩石爆破破碎过程模拟、定量计算爆破块度至今仍未实现。针对岩石爆破破碎机理和力学模型、岩石爆破破碎过程数值模拟方法和岩石爆破块度的预测模型的国内外研究现状和进展进行了全面综述,并对岩石爆破破碎模拟和块度预报领域有待进一步研究和突破的重点问题进行展望。 展开更多
关键词 爆破破碎 破碎模型 爆破块度 数值模拟 预报模型
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宽孔距爆破模型试验及近场动力学计算研究
4
作者 吴亮 张澳 +1 位作者 周俊汝 陈明 《爆破》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-7,共7页
针对宽孔距爆破破岩技术中炮孔密集系数合理取值的问题,在总结国内外宽孔距爆破破岩机理的基础上,开展了炮孔密集系数为1.7、2.5、3.5、4.5的有机玻璃板室内爆破试验,并基于常规态型近场动力学原理,开发了爆破计算模块,对宽孔距爆破破... 针对宽孔距爆破破岩技术中炮孔密集系数合理取值的问题,在总结国内外宽孔距爆破破岩机理的基础上,开展了炮孔密集系数为1.7、2.5、3.5、4.5的有机玻璃板室内爆破试验,并基于常规态型近场动力学原理,开发了爆破计算模块,对宽孔距爆破破岩中裂纹扩展过程、介质位移响应规律进行了研究。结果表明:临空面一侧的径向裂纹受到临空面反射拉伸应力波的作用,表现出向临空面拐角分叉的特征,并逐渐向临空面扩展,最后形成主裂纹组成漏斗形状。在最小抵抗线固定不变条件下,随着炮孔密集系数的增加,应力降低区逐渐增大,同排炮孔间的径向贯通裂隙消失,过大的炮孔密集系数也进一步造成前后排孔间贯通裂纹消失,最后导致单孔爆破的情况发生。位移计算结果进一步证实了上述规律,并且当炮孔密集系数较小时,前排炮孔留下的岩埂刚好被后排炮孔爆破破碎,随着炮孔密集系数的增大,后排孔爆破对前排炮孔所留下的岩埂破碎作用效果逐渐降低。建议实际工程中根据岩体力学性质、地质条件以及爆破目的适当调整密集系数来降低炸药单耗与大块率。 展开更多
关键词 近场动力学 宽孔距爆破 裂纹扩展 密集系数
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岩石钻孔爆破粉碎区计算模型的改进 被引量：50
5
作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 胡英国 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期101-107,共7页
为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹... 为了研究炮孔周围岩石的破坏机理,准确预测粉碎区的范围,提出了一种计算钻孔爆破粉碎区范围的改进模型。该四分区模型考虑了破裂区内侧的环向压应力和炮孔空腔膨胀的影响,假定粉碎区为丧失了内聚力但仍具有内摩擦力的散体介质。采用弹塑性力学理论推导了柱状装药起爆条件下的岩石钻孔爆破粉碎区半径公式。计算结果表明,岩石钻孔爆破粉碎区范围通常为1.2~5.0倍炮孔半径,不同种类岩石的粉碎区范围差别很大。与其他计算模型相比,本模型的计算结果与实验数据更吻合。 展开更多
关键词 爆炸力学 计算模型 环向应力 粉碎区 改进 空腔膨胀
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不同开挖方式下岩石高边坡损伤演化过程比较 被引量：49
6
作者 胡英国 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 周创兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1176-1184,共9页
不同岩石高边坡开挖方式对保留岩体的损伤范围有重要影响。基于LS-DYNA二次开发的累积损伤仿真技术,对光面爆破和预裂爆破2种不同爆破方式下的开挖损伤全过程进行数值仿真。计算结果表明,光面爆破开挖方式下爆破损伤具有明显的累积特征... 不同岩石高边坡开挖方式对保留岩体的损伤范围有重要影响。基于LS-DYNA二次开发的累积损伤仿真技术,对光面爆破和预裂爆破2种不同爆破方式下的开挖损伤全过程进行数值仿真。计算结果表明,光面爆破开挖方式下爆破损伤具有明显的累积特征,其中,主爆孔产生的累积损伤最严重,光面爆破次之,缓冲爆破最小。预裂开挖方案中,保留岩体几乎仅受到预裂孔的损伤作用,但预裂孔本身的损伤大于光爆孔。对比2种开挖方式下最终保留岩体的损伤分布特征:光面爆破开挖方式下,保留岩体中沿轮廓面分布较小范围的高程度损伤区以及中下部分布较大范围中等程度损伤区;预裂开挖方式下,保留岩体仅存在范围相对较大的沿轮廓面分布的高程度损伤区。 展开更多
关键词 岩石力学 高边坡开挖 光面爆破 预裂爆破 累积损伤
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岩石爆破开挖诱发振动的等效模拟方法 被引量：52
7
作者 杨建华 卢文波 +1 位作者 陈明 周创兵 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期157-163,共7页
岩石爆破开挖过程中爆炸荷载的复杂性、岩石介质模型的多变性、本构方程的多样性、以及群孔爆破模拟计算工作量巨大等诸多因素使得准确模拟爆破诱发的围岩振动存在较大的困难,鉴于此提出一种等效数值模拟方法。根据爆破过程炮孔周围岩... 岩石爆破开挖过程中爆炸荷载的复杂性、岩石介质模型的多变性、本构方程的多样性、以及群孔爆破模拟计算工作量巨大等诸多因素使得准确模拟爆破诱发的围岩振动存在较大的困难,鉴于此提出一种等效数值模拟方法。根据爆破过程炮孔周围岩石破坏范围的空间分布特征,确定群孔起爆条件下爆炸荷载作用的等效弹性边界;通过分析炸药起爆后炮孔空腔动力膨胀、岩体裂纹扩展、炮孔堵塞物运动以及爆生气体的逸出,计算了等效边界上沿炮孔轴向变化的爆炸荷载。结合瀑布沟水电站1#尾水隧洞爆破开挖监测,基于动力有限元法运用该等效技术模拟了围岩的质点振动速度。数值模拟与现场实测数据的对比表明该等效模拟技术用于岩石爆破开挖围岩响应的计算是合适的。计算结果同时还显示,等效边界邻近岩体力学参数的选取对计算结果有重要影响。 展开更多
关键词 爆炸力学 等效模拟方法 动力有限元 岩石 等效弹性边界 爆炸荷载 爆破振动
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岩石高边坡开挖爆破动力损伤的数值仿真 被引量：32
8
作者 胡英国 卢文波 +2 位作者 金旭浩 陈明 严鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2204-2213,共10页
实现高边坡爆破开挖损伤区的数值仿真对研究保留岩体的损伤控制有重要意义。基于采用经典爆破损伤模型表达拉伸损伤的方法,引入对压缩损伤的考虑,同时,修正岩体宏观弹性参数的确定方法,建立自定义拉压损伤定量计算模型,详细推导其建立... 实现高边坡爆破开挖损伤区的数值仿真对研究保留岩体的损伤控制有重要意义。基于采用经典爆破损伤模型表达拉伸损伤的方法,引入对压缩损伤的考虑,同时,修正岩体宏观弹性参数的确定方法,建立自定义拉压损伤定量计算模型,详细推导其建立的数学过程,并采用LS-DYNA用户自定义接口将其成功导入LS-DYNA。采用该模型对溪洛渡高边坡640 m高程马道下边坡保留岩体的爆破开挖损伤效应进行数值仿真,通过岩体声波测试得到的实测损伤区,验证模型的有效性。选取目前应用较为广泛的爆破损伤模型进行对比计算,计算结果表明:拉压损伤模型的计算值与损伤区实测结果有较好的一致性,且与常用的爆破损伤模型相比,拉压损伤模型的精确性略有提高。 展开更多
关键词 岩石力学 损伤区 拉压损伤模型 声波检测 对比计算
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岩石爆破损伤模型的比选与改进 被引量：38
9
作者 胡英国 卢文波 +2 位作者 陈明 严鹏 周创兵 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3278-3284,共7页
归纳了目前应用较为广泛的爆破损伤模型关于损伤变量的定义方法,基于FORTRAN与LS-DYNA自定义接口,将5种典型的爆破损伤模型成功导入LS-DYNA。根据具体的工程实例,对5种爆破损伤模型计算的精确性进行了对比计算和验证。结果表明,KUS模型... 归纳了目前应用较为广泛的爆破损伤模型关于损伤变量的定义方法,基于FORTRAN与LS-DYNA自定义接口,将5种典型的爆破损伤模型成功导入LS-DYNA。根据具体的工程实例,对5种爆破损伤模型计算的精确性进行了对比计算和验证。结果表明,KUS模型与RFPA模型对应的结果与实测值更接近。选取计算结果较为准确的KUS模型进行改进,考虑压缩损伤,并修正了宏观弹性常数的确定方法,建立了拉压损伤模型,并对该模型的计算精确性进行验证,结果表明,该拉压损伤模型可以更好地定量描述岩体爆破损伤范围。 展开更多
关键词 损伤区 爆破损伤模型 对比 拉压损伤模型
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水压影响岩石渐进破裂过程的试验研究 被引量：23
10
作者 彭俊 荣冠 +2 位作者 周创兵 王小江 侯迪 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期941-946,954,共7页
岩石的压缩过程伴随着裂纹扩展,在低、中围压条件下扩展的裂纹主要受到张拉作用而产生,张拉破坏是首要的作用机制。研究发现,岩石的渐进破裂过程受岩石的结构和构造影响,比如矿物成分、颗粒大小以及胶结情况等,另外,围压以及开挖扰动等... 岩石的压缩过程伴随着裂纹扩展,在低、中围压条件下扩展的裂纹主要受到张拉作用而产生,张拉破坏是首要的作用机制。研究发现,岩石的渐进破裂过程受岩石的结构和构造影响,比如矿物成分、颗粒大小以及胶结情况等,另外,围压以及开挖扰动等外界因素对岩石的渐进破裂过程也有重要影响。基于试验方法探讨水压对岩石渐进破坏过程的影响,首先,阐述岩石渐进破裂过程各个阶段的特征;然后,对岩石渐进破裂指标——岩石的启裂强度ci和损伤强度cd的确定方法进行总结;最后,选取细粒的石英砂岩为研究对象,通过试验研究水压对岩石渐进破坏过程的影响。试验结果表明,相同围压条件下,随着岩样两端水压的增大,岩石的ci有逐渐增大的趋势,而岩石的cd和峰值强度f逐渐变小;随着围压逐渐增大,岩石的启裂强度ci、损伤强度cd及峰值强度f均逐渐增大。 展开更多
关键词 水压 岩石渐进破裂 裂纹扩展 启裂强度 损伤强度
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岩石高边坡爆破振动局部放大效应分析 被引量：35
11
作者 付波 胡英国 +2 位作者 卢文波 陈明 严鹏 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第2期1-7,46,共8页
爆破振动高程放大效应是岩石高边坡爆破振动规律的研究重点之一。基于LS-DYNA的动力有限元计算,研究了岩石高边坡的爆破振动局部放大效应。结果表明:对于单层马道而言,马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,而马道内侧点和坡面... 爆破振动高程放大效应是岩石高边坡爆破振动规律的研究重点之一。基于LS-DYNA的动力有限元计算,研究了岩石高边坡的爆破振动局部放大效应。结果表明:对于单层马道而言,马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,而马道内侧点和坡面中点的爆破振动放大并不明显。分别研究了考虑岩体开挖损伤以及台阶中有夹层条件下高边坡的爆破振动局部放大效应,计算结果同样显示马道外缘点和马道中点出现明显的振动放大效应,考虑开挖损伤时近区的放大程度明显增强,而在有夹层的边坡台阶处,爆破振动放大效应更加明显。基于计算结果,分析了不同典型位置测点作为实际工程爆破监测点的利弊,建议马道内侧点为理想的爆破监测点。 展开更多
关键词 岩石高边坡 爆破振动 放大效应 测点布置
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基于FLAC^(3D)岩石应变软化模型的研究 被引量：40
12
作者 周勇 王涛 +2 位作者 吕庆 朱远乐 王翔翔 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2012年第5期51-56,61,共7页
在岩土工程的实践中,许多岩土体材料在载荷作用下表现出应变软化特性,因而在岩土工程数值模拟中如何更好地表现出岩土材料的应变软化特性非常关键。首先分析了"圆形孔洞问题"这一岩土工程领域的基本问题,并对该问题基于应变... 在岩土工程的实践中,许多岩土体材料在载荷作用下表现出应变软化特性,因而在岩土工程数值模拟中如何更好地表现出岩土材料的应变软化特性非常关键。首先分析了"圆形孔洞问题"这一岩土工程领域的基本问题,并对该问题基于应变软化模型建立的现有理论解与FLAC3D的数值计算结果进行了对比,所得到的结果验证了FLAC3D应变软化模型在数值计算时的准确性和适用性。接着采用FLAC3D程序中的应变软化模型与理想弹塑性模型对该问题进行了计算,通过对计算结果的对比分析,认为忽略应变软化岩土材料的强度软化特性对工程是偏于危险的。最后对FLAC3D中应变软化模型的相关参数(εpi、残余系数)进行了研究。研究成果有助于研究人员更深入地理解岩石应变软化模型的力学本质。 展开更多
关键词 应变软化 孔洞扩张 FLAC3D
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岩石破坏全过程的连续-离散耦合分析方法 被引量：14
13
作者 马刚 周创兵 +1 位作者 常晓林 周伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2444-2455,共12页
在变形体离散元的框架内引入界面单元,提出模拟岩石等准脆性材料破坏过程的连续-离散耦合分析方法。假定损伤和断裂只发生在界面单元上,实体单元只产生弹性变形,采用带拉断的Mohr-Coulomb准则和标量损伤因子来模拟界面单元的损伤、失效... 在变形体离散元的框架内引入界面单元,提出模拟岩石等准脆性材料破坏过程的连续-离散耦合分析方法。假定损伤和断裂只发生在界面单元上,实体单元只产生弹性变形,采用带拉断的Mohr-Coulomb准则和标量损伤因子来模拟界面单元的损伤、失效过程,实现岩石由连续性向非连续性转换的物理过程。在数值试验中,岩石细观尺度上单元的弹性模量和单轴抗压强度服从Weibull概率分布并满足一定的相关性。数值模拟结果表明:本文方法能反映岩石在加载过程中的线弹性、非线性、软化、残余4个阶段和主要特点;能显式地模拟微裂缝的萌生、扩展直至贯通形成宏观裂缝的全过程;反映岩石强度的围压依赖性和脆-延-塑转换力学特性。 展开更多
关键词 岩石力学 变形体离散元 界面单元 数值试验 非均匀性 脆-延-塑转换
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复杂岩石块体识别的单元重构–聚合方法 被引量：11
14
作者 张雨霆 肖明 +1 位作者 丁秀丽 邬爱清 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期507-523,共17页
为解决工程岩体开挖中含有复杂开挖边界时的块体识别问题,提出岩石块体识别的单元重构–聚合方法。首先,引入成熟的网格划分技术,通过建立网格模型(如有限元模型),实现对复杂开挖边界的精确模拟;其次,采用基于单元重构技术的结构面建模... 为解决工程岩体开挖中含有复杂开挖边界时的块体识别问题,提出岩石块体识别的单元重构–聚合方法。首先,引入成熟的网格划分技术,通过建立网格模型(如有限元模型),实现对复杂开挖边界的精确模拟;其次,采用基于单元重构技术的结构面建模方法,将分布于岩体内的结构面建入网格模型;然后,提出基于单元聚合技术的块体构建方法和考虑有限性结构面时的单元组处理方法;最终可实现基于网格模型的复杂岩石块体识别。该方法识别所得的块体系统基于网格模型,块体的所有特征信息均可通过模型的单元和节点提取,块体的可视化也可在既有网格模型图形显示平台上实现。算例验证表明,当将结构面分别考虑为无限延伸和有限延展时,该方法的块体识别和稳定分析成果均与通用块体分析软件的结果一致。进一步将该方法应用于水电站大型地下洞室群的块体识别,可证明其应用于复杂岩石块体识别的有效性和优越性。因此,该方法是一种能够考虑复杂工程岩体开挖边界的岩石块体识别的新方法,其实现过程独立于基于拓扑原理的传统块体识别思路,为块体稳定分析提供了新的实现途径。 展开更多
关键词 岩石力学 块体识别 单元重构 单元聚合 结构面建模 网格模型
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大型地下洞室全长黏结式岩石锚杆锚固机制研究及锚固效应分析 被引量：22
15
作者 周浩 肖明 陈俊涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1503-1511,共9页
以大型地下洞室为背景,采用隐式锚杆柱单元模拟黏结式岩石锚杆,推导了杆体对围岩模型的附加刚度贡献模型。根据中性点理论,假定锚固体界面的剪切滑移模型,导出了锚杆与围岩相互作用下的荷载传递基本微分方程。基于三维弹塑性有限元增量... 以大型地下洞室为背景,采用隐式锚杆柱单元模拟黏结式岩石锚杆,推导了杆体对围岩模型的附加刚度贡献模型。根据中性点理论,假定锚固体界面的剪切滑移模型,导出了锚杆与围岩相互作用下的荷载传递基本微分方程。基于三维弹塑性有限元增量法计算的围岩离散位移,采用插值拟合获得造成锚杆变形的围岩连续位移,通过求解微分方程得到锚固体界面剪应力和轴向力分布函数。将获得的锚固体剪应力采用等效附加应力模型作用于岩体,反映了锚杆的支护效应。实例分析表明,锚杆新算法能较好地模拟锚杆支护效果。获得的锚固体受力分布特征符合中性点理论,锚固体界面剪应力分为正、负两段,锚固体轴向力分布为单峰曲线。此外,新方法的计算值与实测值较为接近。 展开更多
关键词 地下洞室 隐式锚杆 中性点理论 围岩变形 锚固效应
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完整岩石Hoek-Brown屈服准则参数m_i的经验模型 被引量：11
16
作者 彭俊 荣冠 +1 位作者 王小江 周创兵 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4617-4623,共7页
建立参数mi与围压关系的负指数经验模型,并通过多种岩石三轴压缩试验数据拟合该模型的参数并验证模型的合理性。最后对该经验模型参数的取值规律及其影响因素进行了讨论。结果表明:负指数模型较常量mi模型能够更好地拟合三轴压缩试验数... 建立参数mi与围压关系的负指数经验模型,并通过多种岩石三轴压缩试验数据拟合该模型的参数并验证模型的合理性。最后对该经验模型参数的取值规律及其影响因素进行了讨论。结果表明:负指数模型较常量mi模型能够更好地拟合三轴压缩试验数据;常量mi模型在高围压阶段拟合效果较好,但是在低围压及拉伸段拟合效果较差,而且常量mi模型往往高估岩石的单轴抗压强度及单轴抗拉强度。 展开更多
关键词 Hoek-Brown屈服准则 三轴压缩试验 材料参数mi 围压 岩石强度
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岩石裂纹闭合效应及其定量模型研究 被引量：17
17
作者 彭俊 荣冠 +1 位作者 周创兵 彭坤 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期126-132,共7页
岩石的裂纹闭合效应对于岩石的变形以及强度性质具有重要影响。主要研究了岩石内部微裂纹的闭合压密效应及其定量评价方法。首先,基于有效介质理论将岩石的轴向应变分为基质轴向应变和裂纹轴向应变两部分;然后通过3组岩石压缩试验资料,... 岩石的裂纹闭合效应对于岩石的变形以及强度性质具有重要影响。主要研究了岩石内部微裂纹的闭合压密效应及其定量评价方法。首先,基于有效介质理论将岩石的轴向应变分为基质轴向应变和裂纹轴向应变两部分;然后通过3组岩石压缩试验资料,建立裂纹轴向应变随轴向应力变化的负指数模型。分析发现,负指数模型可以较好地描述岩石裂纹闭合压密阶段的非线性。裂纹闭合应变可以在一定程度上反映岩石内部的微裂纹数量(密度),能够描述微裂纹密度在单轴、三轴压缩条件下的变化规律。 展开更多
关键词 裂纹闭合效应 有效介质理论 微裂纹损伤 压缩试验
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复杂地应力环境大型地下洞室围岩时效变形机制及力学模拟 被引量：8
18
作者 刘会波 肖明 +1 位作者 赵辰 陈俊涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3565-3574,共10页
提出复杂地应力环境下大型地下洞室开挖围岩时效变形机制及其力学模拟方法。基于变形监测资料和岩体力学分析认为,中高地应力条件下岩体由高围压环境急剧转变为低围压、高应力差环境的力学机制和工程开挖引致围岩扰动破坏的空间效应是... 提出复杂地应力环境下大型地下洞室开挖围岩时效变形机制及其力学模拟方法。基于变形监测资料和岩体力学分析认为,中高地应力条件下岩体由高围压环境急剧转变为低围压、高应力差环境的力学机制和工程开挖引致围岩扰动破坏的空间效应是复杂地应力环境中洞室围岩时效变形的主要作用机制。采用应力释放有限单元法模拟洞室动态开挖过程,通过引入时间因子,建立开挖荷载释放与空间扰动效应的时间相关函数,提出基于时效变形过程的开挖荷载分时分级释放方法和基于主、次级开挖松动区的围岩变形模量劣化模型。工程实例表明:该方法通过将开挖荷载释放与开挖扰动空间效应耦合计算,能够合理有效地模拟大型地下洞室施工开挖全过程围岩的时效变形力学行为,对于理解和控制复杂地应力环境大型地下洞室高边墙变形破坏行为和时空效应,优化洞室施工开挖支护与监测反馈等具有一定的应用价值和实践意义。 展开更多
关键词 岩石力学 地下洞室 时效变形 复杂地应力环境 开挖扰动区 时空效应 力学模拟
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基于一种脆性指标确定岩石残余强度 被引量：14
19
作者 彭俊 荣冠 +1 位作者 蔡明 彭坤 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期403-408,共6页
岩石的残余强度是岩石力学的重要指标,准确地评价岩石残余强度对于评价地下工程的稳定性以及优化岩体支护设计具有重要意义。基于岩石的三轴力学特性提出一种表征岩石峰后强度衰减行为的力学指标——岩石强度衰减系数,该指标可反映岩石... 岩石的残余强度是岩石力学的重要指标,准确地评价岩石残余强度对于评价地下工程的稳定性以及优化岩体支护设计具有重要意义。基于岩石的三轴力学特性提出一种表征岩石峰后强度衰减行为的力学指标——岩石强度衰减系数,该指标可反映岩石的脆性程度,并提出岩石强度衰减系数与围压关系的幂函数模型。对22组不同成因的岩石常规三轴压缩试验数据进行幂函数模型参数拟合,发现不同岩石拟合所得参数离散性较大,分析其原因主要与岩石矿物组成和岩石结构特征等因素相关。在此基础上提出基于强度衰减方法确定岩石残余强度的方法,分析表明,该方法能够很好地拟合岩石残余强度试验数据,并能反映岩石结构性质对残余强度的影响。 展开更多
关键词 残余强度 强度衰减 三轴压缩 脆性
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基于粉碎区控制的钻孔爆破岩石-炸药匹配方法 被引量：12
20
作者 冷振东 卢文波 +2 位作者 严鹏 陈明 胡英国 《中国工程科学》 北大核心 2014年第11期28-35,47,共9页
合理的炸药-岩石匹配关系对于提高炸药能量的有效利用率和改善破碎效果有着重要意义。传统上强调的波阻抗匹配理论并不合理,文章从爆破破碎机理出发,提出了一种岩石-炸药匹配的新方法,在保证相邻炮孔间岩石充分破碎的前提下,通过对粉碎... 合理的炸药-岩石匹配关系对于提高炸药能量的有效利用率和改善破碎效果有着重要意义。传统上强调的波阻抗匹配理论并不合理,文章从爆破破碎机理出发,提出了一种岩石-炸药匹配的新方法,在保证相邻炮孔间岩石充分破碎的前提下,通过对粉碎区的合理控制来确定钻孔爆破最优的炸药性能参数。该方法可以直观地反映爆破破碎效果及能量有效利用率,可操作性强。考虑相邻炮孔爆炸荷载的联合作用,修正了钻孔爆破破坏分区计算模型。在此基础上,针对具体工程目标给出了混装炸药耦合装药条件下不同等级岩石的炸药性能匹配参数。 展开更多
关键词 钻孔爆破 粉碎区 岩石-炸药匹配 波阻抗匹配
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