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考虑通风影响的寒区隧道围岩温度场及防寒保温材料敷设长度研究 被引量:56
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作者 谭贤君 陈卫忠 +1 位作者 于洪丹 刘豆豆 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1400-1409,共10页
基于流体力学、传热学和空气动力学的基本原理与方法,推导出考虑通风影响的寒区隧道围岩温度场模型,该模型包括:围岩温度场控制方程、隧道内风温场控制方程以及风流场湍流控制方程。在此基础上,采用数值分析方法探讨西藏嘎隆拉隧道通风... 基于流体力学、传热学和空气动力学的基本原理与方法,推导出考虑通风影响的寒区隧道围岩温度场模型,该模型包括:围岩温度场控制方程、隧道内风温场控制方程以及风流场湍流控制方程。在此基础上,采用数值分析方法探讨西藏嘎隆拉隧道通风条件下围岩温度场的变化规律及其防寒保温措施。研究结果表明:隧道未开挖前,随着季节的变化,山体浅部温度出现明显变化,该变化较明显的深度为18 m,当岩体埋深大于18 m后,岩体温度随季节的变化幅值小于0.5℃;隧道贯通后,由于通风影响,在环境温度最冷月(1月),隧道进出口段一定范围内的围岩温度出现了0℃以下的不利工况,进一步研究显示:在嘎隆拉隧道进口端600 m和出口端400 m范围内,二衬表面敷设6 cm厚的聚酚醛保温材料,可以有效地防止嘎隆拉隧道衬砌和围岩发生冻融破坏。 展开更多
关键词 隧道工程 寒区隧道 湍流 风流场 温度场
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低温冻融条件下岩体温度-渗流-应力-损伤(THMD)耦合模型研究及其在寒区隧道中的应用 被引量:43
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作者 谭贤君 陈卫忠 +1 位作者 伍国军 郑朋强 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期239-250,共12页
寒区隧道的围岩冻胀问题涉及到岩体温度场、渗流场、应力场以及冻融损伤相互作用的多场耦合问题。在THDM耦合机制分析基础上,基于连续介质力学、热力学、渗流力学、损伤力学以及分凝势理论,建立低温冻融条件下岩体THMD耦合模型。该模型... 寒区隧道的围岩冻胀问题涉及到岩体温度场、渗流场、应力场以及冻融损伤相互作用的多场耦合问题。在THDM耦合机制分析基础上,基于连续介质力学、热力学、渗流力学、损伤力学以及分凝势理论,建立低温冻融条件下岩体THMD耦合模型。该模型不仅考虑体积应变对岩体温度场和渗流场的影响,温度梯度和渗透压力对岩体应力场的影响,还根据寒区工程实际,考虑冻胀压力和冻融循环对岩体劣化损伤的影响。数值仿真某寒区管道工程的冻胀过程,与现场的实测结果对比表明:该模型能很好地反映岩土体由于负温所产生的冻胀现象。在此基础上,分析极端气候条件下嘎隆拉隧道围岩冻胀力的变化规律,并对隧道在经历不同冻融循环次数后的变形和受力特征进行探讨。研究结果表明:极端气候条件下嘎隆拉隧道围岩的最大冻胀力达到1.6 MPa,冻融循环对隧道衬砌受力影响较大。 展开更多
关键词 隧道工程 寒区隧道 冻融循环 温度-渗流-应力-损伤(THMD)耦合模型 冻胀
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含相变低温岩体水热耦合模型研究 被引量:33
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作者 谭贤君 陈卫忠 +1 位作者 贾善坡 吕森鹏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1455-1461,共7页
根据冻融循环条件下岩体水分运动和热量迁移的基本规律,基于连续介质力学、热力学以及分凝势理论,建立低温岩体温度场和渗流场耦合控制方程,该耦合方程不仅考虑了热传导、相变潜热和渗流速度对温度分布的影响,而且分析了由分凝势引起的... 根据冻融循环条件下岩体水分运动和热量迁移的基本规律,基于连续介质力学、热力学以及分凝势理论,建立低温岩体温度场和渗流场耦合控制方程,该耦合方程不仅考虑了热传导、相变潜热和渗流速度对温度分布的影响,而且分析了由分凝势引起的孔隙水流动对渗流速度以及渗透压力分布的影响,实现了温度场和渗流场的双向全耦合。并将研究成果与M.Smith等的模型试验和现场试验进行对比分析,结果表明,所建立的耦合控制方程计算结果与实测结果吻合较好。在此基础上,应用此耦合模型数值仿真寒区隧道,对隧道温度场分布规律和冻融圈大小进行分析,该计算结果能为寒区隧道的设计和施工提供一定的参考。 展开更多
关键词 岩石力学 冻岩 相变 水热耦合 耦合模型
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盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究 被引量:21
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作者 谭贤君 陈卫忠 +1 位作者 杨建平 杨春和 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3633-3641,共9页
推导了含夹层盐岩储气库在地应力、注-采气压力和温度联合作用下的温度-渗流-应力(THM)-损伤耦合数学模型,该模型不仅包含了盐岩的热损伤效应,还考虑了气体渗透的Klinkenberg效应以及气体沿夹层层面流动对渗透规律的影响。在此基础上,... 推导了含夹层盐岩储气库在地应力、注-采气压力和温度联合作用下的温度-渗流-应力(THM)-损伤耦合数学模型,该模型不仅包含了盐岩的热损伤效应,还考虑了气体渗透的Klinkenberg效应以及气体沿夹层层面流动对渗透规律的影响。在此基础上,结合金坛储气库建设,采用数值仿真技术,对储气库在注-采气过程中考虑THM耦合与不耦合情况下的气体渗透、温度分布以及应力分布规律进行了详细的对比分析和探讨,研究结果表明:含夹层盐岩储气库应力-渗透-温度耦合效应十分明显。该问题的研究,为全面深入分析盐岩储气库的安全性和实用性提供了思路及前提,具有重要的理论及实践意义。 展开更多
关键词 岩石力学 盐岩 储气库 气体渗流 软弱夹层
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寒区隧道二衬混凝土冬季施工温控技术研究 被引量:20
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作者 谭贤君 陈卫忠 +1 位作者 王辉 赵武胜 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期150-160,共11页
冬季寒区隧道二衬模筑混凝土施工由于低温水泥水化不充分、不均匀,极易出现强度不达标、表面出现贯穿性裂缝等问题。根据含低温相变岩体温度场控制方程,从研究开挖时间对围岩温度影响入手,在充分考虑混凝土水化热影响条件下,分析寒区隧... 冬季寒区隧道二衬模筑混凝土施工由于低温水泥水化不充分、不均匀,极易出现强度不达标、表面出现贯穿性裂缝等问题。根据含低温相变岩体温度场控制方程,从研究开挖时间对围岩温度影响入手,在充分考虑混凝土水化热影响条件下,分析寒区隧道围岩与二衬混凝土热量迁移传递规律,研究隧道内环境温度、浇注时洞内加热温度和加热时间对二衬模筑混凝土温度影响规律。研究结果表明,随着开挖时间的增加,围岩温度受环境温度影响的范围逐渐增大;围岩被加温一段时间后,表面温度和深部围岩温度较高,中间温度较低,形成了两头热,中间冷的温度分布情况;二衬混凝土24 h内的最低温度随着加热时间、加热温度和环境温度的增加(升高)而升高。在此基础上,提出一种简洁、实用的加热时间计算公式。现场实施效果表明,应用该计算公式,可实现嘎隆拉隧道冬季低温环境条件下二衬模筑混凝土高效不间断施工、表面无裂纹且现场实测强度大于C30强度等级的目标。 展开更多
关键词 隧道工程 寒区隧道 混凝土衬砌 冬季施工 温控技术
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岩土介质在冻融过程中的温度场研究及工程应用 被引量:9
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作者 谭贤君 余祥宏 +2 位作者 陈卫忠 伍国军 于洪丹 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期2867-2874,共8页
基于"三区域"(已冻区、正冻区和未冻区)理论,建立岩土介质在冻融过程中的温度场数学模型,并将利用有限元数值计算方法得到的结果与V.J.Lunardini等得到的经典解析解结果进行对比,验证该数学模型的正确性和可靠性。在此基础上... 基于"三区域"(已冻区、正冻区和未冻区)理论,建立岩土介质在冻融过程中的温度场数学模型,并将利用有限元数值计算方法得到的结果与V.J.Lunardini等得到的经典解析解结果进行对比,验证该数学模型的正确性和可靠性。在此基础上,探讨岩土介质在冻融过程中相变潜热和正冻区的大小对温度场分布的影响,并对西藏嘎隆拉隧道围岩温度场以及保温层保温效果进行数值仿真分析。研究结果表明:采用二衬表面附设保温材料方法对隧道衬砌及围岩温度影响效果明显,在二衬表面施作6 cm厚的福利凯保温层后,衬砌和围岩不会承受冻融破坏。该研究成果对于寒区隧道冻融圈大小的确定及防寒保温措施的选用具有重要的理论和现实意义。 展开更多
关键词 土力学 寒区隧道 冻融 相变 温度场
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考虑冻融影响的岩土类材料导热系数计算新方法 被引量:10
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作者 谭贤君 褚以惇 +2 位作者 陈卫忠 戴永浩 陈培帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期70-74,共5页
从多孔随机混合介质理念出发,提出了考虑相变及未冻水影响的冻融条件下岩土类材料的导热系数计算的新方法,并根据已有的试验数据,利用多孔随机混合介质模型求出了同等条件下的导热系数,研究结果表明:模型的计算结果和试验结果基本一致,... 从多孔随机混合介质理念出发,提出了考虑相变及未冻水影响的冻融条件下岩土类材料的导热系数计算的新方法,并根据已有的试验数据,利用多孔随机混合介质模型求出了同等条件下的导热系数,研究结果表明:模型的计算结果和试验结果基本一致,其平均偏差为2.3%,最大偏差为5.4%。另外,通过与现有的3种导热系数的取值方法的比较发现:目前广泛使用的指数加权平均法在0℃以上时计算结果较准确,但并不适合计算低温(0℃以下)岩土类材料的导热系数。加权调和平均法和加权算术平均法计算结果误差都很大,且不能反映相变对导热系数的影响。研究成果为低温相变条件下岩土介质温度场的正确求解提供了理论前提。 展开更多
关键词 寒区 隧道 围岩 导热系数
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高地应力软岩隧道合理支护方案研究 被引量:67
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作者 田洪铭 陈卫忠 +2 位作者 谭贤君 王辉 田田 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2285-2292,共8页
基于高地应力软岩隧道明显流变效应的特点,提出在喷锚网支护的基础上增设U型钢可压缩支架和泡沫混凝土填充层的支护方案。利用建立的U型钢连接件力学模型和围岩与支架接触模型,分析2种支护方案下,宜昌—巴东(宜巴)高速公路峡口高地应力... 基于高地应力软岩隧道明显流变效应的特点,提出在喷锚网支护的基础上增设U型钢可压缩支架和泡沫混凝土填充层的支护方案。利用建立的U型钢连接件力学模型和围岩与支架接触模型,分析2种支护方案下,宜昌—巴东(宜巴)高速公路峡口高地应力软岩隧道的长期稳定性。研究表明:(1)建立的U型钢可压缩支架的连接件力学模型和围岩与支架之间的接触模型可以很好地反映支架缩动性与摩阻力之间的关系;(2)U型钢可压缩支架和泡沫混凝土填充层的联合支护既可以吸收围岩的流变变形,减小二次衬砌上的形变压力,又可以提供稳定的支护力,有利于高地应力软岩隧道的长期稳定。 展开更多
关键词 隧道工程 软岩隧道 U型钢可压缩支架 支护方案 蠕变
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低温及冻融环境下岩体热、水、力特性研究进展与思考 被引量:54
9
作者 陈卫忠 谭贤君 +2 位作者 于洪丹 袁克阔 李术才 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1318-1336,共19页
研究低温及冻融循环条件下岩体热、水、力特性对于寒区工程冻胀机理研究及防寒保温设计具有十分重要的指导意义。综述国内外低温及冻融循环条件下岩石的物理力学特性,温度,渗流特性以及水、热、力耦合特性4个方面的研究现状以及取得的... 研究低温及冻融循环条件下岩体热、水、力特性对于寒区工程冻胀机理研究及防寒保温设计具有十分重要的指导意义。综述国内外低温及冻融循环条件下岩石的物理力学特性,温度,渗流特性以及水、热、力耦合特性4个方面的研究现状以及取得的研究成果,并结合寒区隧道的特点,提出以现场监测、大量室内冻融试验和单轴、三轴压缩试验为手段,以研究低温相变条件下的导热系数等热、水、力学参数为基础,以建立含相变低温岩体水热耦合模型和考虑空气温度和湿度影响的隧道风流场湍流模型为前提,以获得通风条件下寒区隧道温度–渗流–应力–损伤耦合模型为目的,用以研究寒区隧道围岩的冻胀破坏机制;同时,开发出兼具轻质、保温、抗冻、抗裂和抗震等功能的泡沫混凝土,用于寒区工程保温层及抗震层使用的基本思路。 展开更多
关键词 岩石力学 寒区隧道 温度–渗流–应力–损伤耦合 冰/水相变 防寒保温
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深部软岩大型三轴压缩流变试验及本构模型研究 被引量:47
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作者 陈卫忠 谭贤君 +5 位作者 吕森鹏 杨建平 伍国军 于洪丹 王争鸣 朱林 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1735-1744,共10页
岩体三向应力状态下的三轴流变试验是真实反映工程岩体流变特性的重要手段。详细介绍泥岩现场大型真三轴蠕变试验过程、方法和试验成果,深入分析蠕变变形随时间的变化规律,提出泥岩非线性经验幂函数型蠕变模型及其参数,该模型真实地反... 岩体三向应力状态下的三轴流变试验是真实反映工程岩体流变特性的重要手段。详细介绍泥岩现场大型真三轴蠕变试验过程、方法和试验成果,深入分析蠕变变形随时间的变化规律,提出泥岩非线性经验幂函数型蠕变模型及其参数,该模型真实地反映了深部软岩不同应力水平下的流变特征。研究结果表明,泥岩的蠕变速率不仅与时间密切相关,还与应力水平相关。研究成果可用于软岩工程巷道的长期变形预估和支护设计,对软岩巷道的支护优化设计具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 岩石力学 深部软岩 三轴蠕变试验 蠕变本构模型 变形
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低渗透介质渗透性试验研究 被引量:67
11
作者 陈卫忠 杨建平 +4 位作者 伍国军 谭贤君 贾善坡 戴永浩 于洪丹 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期236-243,共8页
在核废料地下处置、能源地下储存和深埋地下工程中,低渗透率岩石的渗透性测试是难点问题。通过研制的低渗透率岩石渗透仪,在氮气形成稳态渗流的条件下,对锦屏大理岩进行渗透特性研究。比较气体渗流偏微分方程中考虑气体Klinkenberg效应... 在核废料地下处置、能源地下储存和深埋地下工程中,低渗透率岩石的渗透性测试是难点问题。通过研制的低渗透率岩石渗透仪,在氮气形成稳态渗流的条件下,对锦屏大理岩进行渗透特性研究。比较气体渗流偏微分方程中考虑气体Klinkenberg效应的渗透率精确解和通过拟压力法得到的渗透率解,表明渗流偏微分方程中考虑气体Klinkenberg效应的计算方法在理论上和试验数据处理结果上更为优越。研究结果表明:(1)低渗透率岩石渗透仪稳定、误差小,可以进行致密岩石的低渗透率测定;(2)Klinkenberg效应对低渗透率岩石的气体渗透影响显著,考虑Klinkenberg效应的数值模拟方法可以很好地模拟气体渗透;(3)锦屏大理岩的渗透率为10-20 m2左右。 展开更多
关键词 岩石力学 稳态渗流 Klinkenberg效应 渗透率
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潮汐对跨海峡隧道衬砌稳定性影响研究 被引量:21
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作者 于洪丹 陈卫忠 +3 位作者 郭小红 卢海峰 谭贤君 杨建平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期2905-2914,共10页
厦门海底隧道是我国目前修建的最长的海底隧道,隧道及两岸接线工程位于福建省厦门地区。该地区潮汐现象多样,水文条件复杂,历年最大潮差达6.92m,多年平均潮差4.01m,在计算过程中应该考虑潮汐的影响。利用厦门海洋工程勘测中心的海流监... 厦门海底隧道是我国目前修建的最长的海底隧道,隧道及两岸接线工程位于福建省厦门地区。该地区潮汐现象多样,水文条件复杂,历年最大潮差达6.92m,多年平均潮差4.01m,在计算过程中应该考虑潮汐的影响。利用厦门海洋工程勘测中心的海流监测数据,考虑潮汐荷载循环变化过程中衬砌的疲劳损伤过程,用有限元方法模拟分析应力渗流耦合作用下隧道潮汐荷载对隧道衬砌和围岩稳定性的影响,研究成果对海峡海底隧道修建工程有所借鉴。 展开更多
关键词 隧道工程 海底隧道 潮汐荷载 疲劳损伤 应力渗流耦合 有限元方法
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含夹层盐岩储气库气体渗透规律研究 被引量:40
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作者 陈卫忠 谭贤君 +1 位作者 伍国军 杨建平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1297-1304,共8页
盐岩储气库气体密封性能是储气库的一项重要技术和安全指标,层状盐岩储气库极可能会使天然气沿着岩层逃逸,造成天然气的外部渗漏。含软弱夹层盐岩储气库的气体渗透机制十分复杂,含软弱夹层的渗流力学模型与数值计算方法是解决评估储气... 盐岩储气库气体密封性能是储气库的一项重要技术和安全指标,层状盐岩储气库极可能会使天然气沿着岩层逃逸,造成天然气的外部渗漏。含软弱夹层盐岩储气库的气体渗透机制十分复杂,含软弱夹层的渗流力学模型与数值计算方法是解决评估储气库气体渗透范围的关键。考虑夹层与盐岩层之间存在层面,假设软弱夹层和盐岩为多孔介质,建立了等效边界气体渗流模型,该模型既克服了等效介质模型不能正确反映层理面渗流问题,又克服了双孔双渗裂隙介质模型计算量大的缺点。结合金坛储气库建设,数值仿真了储气库在注-采气不同循环压力作用下5a内围岩气体压力分布;研究了软弱夹层与盐岩的层理面渗透系数、采气速率和腔体群不同时注-采气等工况对储库围岩气体压力分布的影响。研究结果表明:层理面渗透系数对储气库压力分布有着至关重要的影响,溶腔群的采气速率和注-采方法对相邻矿柱的气体压力分布影响明显。研究结果为含夹层废弃盐腔储气库的设计和合理注采参数的确定提供了科学依据。 展开更多
关键词 岩石力学 盐岩 储气库 气体渗流 软弱夹层
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工程岩体非线性蠕变损伤力学模型及其应用 被引量:31
14
作者 伍国军 陈卫忠 +1 位作者 曹俊杰 谭贤君 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1184-1191,共8页
针对元件组合流变模型多半反映的是蠕变线性关系或发生加速蠕变时间过快的不足,根据工程现场压缩蠕变试验成果,提出工程岩体流变效应的损伤因子,建立非线性损伤黏弹塑性本构模型,通过ABAQUS编制程序并采用压缩蠕变试验的数值模拟,验证... 针对元件组合流变模型多半反映的是蠕变线性关系或发生加速蠕变时间过快的不足,根据工程现场压缩蠕变试验成果,提出工程岩体流变效应的损伤因子,建立非线性损伤黏弹塑性本构模型,通过ABAQUS编制程序并采用压缩蠕变试验的数值模拟,验证蠕变模型和编制程序的正确性。最后,将此非线性蠕变损伤模型应用于大岗山水电站地下厂房的施工开挖全过程的数值仿真,并对考虑损伤和未考虑损伤2种工况的计算结果进行对比分析,结果表明,考虑岩体损伤工况下的围岩体塑性屈服范围和程度、洞壁位移值趋势能更客观地反映工程岩体的变形和破坏特征。 展开更多
关键词 岩石力学 蠕变 本构模型 非线性 深部岩体 施工过程
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金坛盐岩储气库运营模型试验研究 被引量:18
15
作者 戴永浩 陈卫忠 +2 位作者 杨春和 谭贤君 姜小兰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3574-3580,共7页
针对盐岩重度低、低弹强比、高流变性等强度与变形特性,研制出与金坛盐矿盐岩的力学行为较为相似的材料配方;采用地质力学模型试验技术,开展金坛盐岩储气库运行稳定性的模拟试验,研究腔体在周期性注、采气作用下的变形特点与力学分布规... 针对盐岩重度低、低弹强比、高流变性等强度与变形特性,研制出与金坛盐矿盐岩的力学行为较为相似的材料配方;采用地质力学模型试验技术,开展金坛盐岩储气库运行稳定性的模拟试验,研究腔体在周期性注、采气作用下的变形特点与力学分布规律。根据模型试验结果,采用盐岩非线性蠕变损伤本构模型,结合金坛盐岩储气库长期运营进行数值模拟,并与物理模型试验结果进行对比,研究分析储气库围岩在循环加卸载下的力学响应特点与盐岩溶腔的长期运营稳定性,得到了在周期性加卸载作用下腔体围岩蠕变变形的特点与规律,研究表明相似模型试验技术可以有效地应用于盐岩储气库运营长期稳定性的研究,其结果对盐岩储气库的建造与运行具有一定的指导意义和工程应用价值。 展开更多
关键词 盐岩 储气库 模型试验 损伤 本构模型 加卸载
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脆性岩石破坏试验研究 被引量:31
16
作者 吕森鹏 陈卫忠 +1 位作者 贾善坡 谭贤君 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第A01期2772-2777,共6页
对不同加载速率控制条件下标准试样以及带中心圆孔的花岗岩岩板进行单轴压缩试验,研究岩石破坏的全过程并进行声发射特征分析。试验结果表明:岩石材料破坏过程是内部微裂纹产生和扩展过程的宏观反映;声发射信号与应力–应变曲线有良好... 对不同加载速率控制条件下标准试样以及带中心圆孔的花岗岩岩板进行单轴压缩试验,研究岩石破坏的全过程并进行声发射特征分析。试验结果表明:岩石材料破坏过程是内部微裂纹产生和扩展过程的宏观反映;声发射信号与应力–应变曲线有良好的对应关系,根据声发射信号可以判断岩石内部裂纹扩展演化的情况;在不同的加载速率条件下对应不同的承载能力和不同的破坏形态。根据试验结果,建立弹脆性损伤本构模型,基于ABAQUS平台,采用与试验一致的控制条件对带孔岩板进行数值模拟,并与试验结果进行比较。结果表明,数值模拟真实地反映了岩石变形破坏的全过程,研究成果对研究脆性岩石的破坏以及脆性岩石的岩爆机制具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 岩石力学 带孔岩板 加载速率 破坏 数值仿真 声发射
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基于软弱夹层损伤破坏模型的软岩巷道支护优化研究 被引量:35
17
作者 伍国军 陈卫忠 +1 位作者 杨建平 谭贤君 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期4129-4135,共7页
深部岩体巷道开挖中,软弱夹层的存在很大程度上影响地下工程的稳定性。针对矿山深部软岩中软弱夹层易破坏离层的特点,建立岩体软弱夹层指数形式的非线性离层损伤破坏模型,并采用大型有限元软件ABAQUS对刘庄煤矿深部含软弱夹层的泥岩巷... 深部岩体巷道开挖中,软弱夹层的存在很大程度上影响地下工程的稳定性。针对矿山深部软岩中软弱夹层易破坏离层的特点,建立岩体软弱夹层指数形式的非线性离层损伤破坏模型,并采用大型有限元软件ABAQUS对刘庄煤矿深部含软弱夹层的泥岩巷道支护方案进行优化,针对巷道施工期间出现的底臌变形大及软弱夹层围岩变形失稳现象,提出采用预应力底锚索、反底拱及全封闭钢拱架支护措施,有效遏制了软弱夹层失稳破坏和底臌变形大的问题。研究成果为类似巷道工程支护提供有益借鉴。 展开更多
关键词 岩石力学 软弱夹层 支护 巷道 深部岩体
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大岗山水电站地下厂房区初始地应力场Nelder-Mead优化反演研究 被引量:35
18
作者 贾善坡 陈卫忠 +1 位作者 谭贤君 吕森鹏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2341-2349,共9页
初始地应力是大型地下洞室群设计与施工所要考虑的重要因素之一。结合大岗山水电站工程地质条件以及实测地应力资料,分析了地下厂房区初始地应力的影响因素,建立了基于侧压力系数的三维地应力反演模型,提出Nelder-Mead法与有限元联合反... 初始地应力是大型地下洞室群设计与施工所要考虑的重要因素之一。结合大岗山水电站工程地质条件以及实测地应力资料,分析了地下厂房区初始地应力的影响因素,建立了基于侧压力系数的三维地应力反演模型,提出Nelder-Mead法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到Nelder-Mead算法程序中,对建立的地质概化模型进行计算,以实测点地应力值与计算应力值建立精确罚函数误差模型,进行优化逼近分析。通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,从而获得地下厂房区初始地应力场较为合理的分布规律,为水电站开挖模拟及长期稳定性分析提供了合理的初始条件。 展开更多
关键词 初始应力场 反演分析 Nelder—Mead算法 有限元
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基于拉丁超立方抽样的有限元可靠度程序开发及应用 被引量:25
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作者 伍国军 陈卫忠 +1 位作者 谭贤君 杨典森 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期550-554,共5页
在地下工程结构可靠性分析中,岩土体参数离散性大,功能函数非线性程度高,常为隐式函数,因此,对可靠度计算方法提出了很高的要求。针对传统蒙特卡罗抽样方法计算量非常大,难以满足工程要求的问题,基于拉丁超立方抽样技术,结合了Matlab和... 在地下工程结构可靠性分析中,岩土体参数离散性大,功能函数非线性程度高,常为隐式函数,因此,对可靠度计算方法提出了很高的要求。针对传统蒙特卡罗抽样方法计算量非常大,难以满足工程要求的问题,基于拉丁超立方抽样技术,结合了Matlab和有限元软件Abaqus各自的优点,编制了Matlab-Abaqus联合计算的有限元可靠度程序,该程序具有节省样本空间、提高抽样效率的显著特点。通过对某圆形隧道的结构可靠性分析,表明该程序能很快达到收敛,能够满足地下工程结构可靠性计算分析的要求。 展开更多
关键词 拉丁超立方抽样 蒙特卡罗 可靠度分析 有限元 地下工程
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公路分岔隧道循环风相互影响及其对策研究 被引量:16
20
作者 陈卫忠 郭小红 +7 位作者 曹传林 戴永浩 伍国军 谭贤君 杨建平 贾善坡 于洪丹 李飞 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1137-1147,共11页
沪蓉国道主干线宜昌—恩施段地形地质条件特别复杂,其中的八字岭、庙垭和漆树槽设计成新型隧道结构型式——分岔式。分岔口循环风的相互影响将直接影响隧道的通风运行成本。重点研究双车道公路隧道在不同间距、不同风速时的循环风的影... 沪蓉国道主干线宜昌—恩施段地形地质条件特别复杂,其中的八字岭、庙垭和漆树槽设计成新型隧道结构型式——分岔式。分岔口循环风的相互影响将直接影响隧道的通风运行成本。重点研究双车道公路隧道在不同间距、不同风速时的循环风的影响程度。通过数值计算和回归分析提出隧道循环风相互影响与隧道进、排风速度及隧道间距的定量关系式,并提出修筑中隔墙、错开隧道出口间距等方法减小循环风相互影响的技术措施。该成果为国内其他近距离长大隧道的通风设计和隧道方案选择提供理论与试验依据。 展开更多
关键词 隧道工程 公路隧道 通风 循环风 对策
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