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考虑截面规则性的柱状节理岩体变形及强度特性研究
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作者 朱姝 阙相成 +1 位作者 朱珍德 朱其志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期213-225,共13页
柱状节理岩体的复杂结构使其现场力学参数的确定存在困难,可靠地估计柱状节理岩体强度及变形特性对工程安全至关重要。结合Voronoi图形及3D打印技术制作不规则柱状节理岩体光敏树脂模具,并制备了具有不同倾角的规则及不规则柱状节理岩... 柱状节理岩体的复杂结构使其现场力学参数的确定存在困难,可靠地估计柱状节理岩体强度及变形特性对工程安全至关重要。结合Voronoi图形及3D打印技术制作不规则柱状节理岩体光敏树脂模具,并制备了具有不同倾角的规则及不规则柱状节理岩体试样。基于开展的单轴压缩试验结果,分析不同截面柱状节理岩体的变形及强度特性差异。根据试样最终破坏形态,揭示柱状节理岩体破坏模式及机制。结合已有研究结果,描述节理面材料对柱状节理岩体破坏形态及强度的影响。基于传统节理系数方法,提出了更能反映柱状节理岩体柱体结构特征的修正节理系数方法。采用修正节理系数法建立规则及不规则柱状节理岩体试验结果与现场变形及强度参数间的经验关系,将所提出计算公式应用于白鹤滩水电站工程,预测结果与现场实测值及RMR法(RMR为岩石质量评分指标)、Q法(Q为岩体质量指标)的预测值进行比较。结果表明,对于现场变形和强度参数,所提出的修正节理系数法的预测结果与现场实测结果较为吻合。 展开更多
关键词 截面规则性 柱状节理岩体 变形及强度特性 物理模型试验 经验关系
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单向冻结粉质黏土已冻区分凝冰分布规律试验研究
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作者 王震 朱珍德 +1 位作者 胡家豪 周子玉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期407-416,432,共11页
在单向冻结中,已冻区分凝冰的产生和发展是影响冻融土结构性特征的重要因素。选取降温速率(0.5~0.005℃/s)、冷端温度(–30~–70℃)、暖端补水(无补水、恒压补水)等3种单向冻结边界条件,探究其对已冻区分凝冰发育的影响规律。基于光学... 在单向冻结中,已冻区分凝冰的产生和发展是影响冻融土结构性特征的重要因素。选取降温速率(0.5~0.005℃/s)、冷端温度(–30~–70℃)、暖端补水(无补水、恒压补水)等3种单向冻结边界条件,探究其对已冻区分凝冰发育的影响规律。基于光学显微数字拍摄,自主研发了裂纹显微测量系统,为分凝冰裂纹的原位、无接触式测量提供了便利。试验研究发现:(1)不仅是温度梯度、暖端补水条件,单向冻结冷端降温速率对已冻区分凝冰分布也会产生影响,传统模型(如分凝模型)计算的水分迁移量难以准确反映已冻区冰裂纹分布特征;(2)冻结锋面移动速率对已冻区分凝冰宽度的影响大于温度梯度;(3)冻结过程中已冻区分凝冰宽度随0℃线移动速率呈指数形式变化。最后基于0℃线移动速率提出了已冻区分凝冰宽度预测的经验公式,为工程中评估变降温速率条件下黏土的单向冻胀破坏提供了参考。 展开更多
关键词 单向冻胀 降温速率 黏土 分凝冰裂纹 超低温
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Erratum to: Stress analysis of full-length grouted bolt under shear deformation of anchor interface 被引量:1
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作者 zhu zhen-de SHU Xiao-yun +2 位作者 LI Zhe TIAN Hong-ming TIAN Yun 《Journal of Mountain Science》 SCIE CSCD 2023年第6期1806-1806,共1页
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三向应力作用下节理岩体渗流-应力耦合特性 被引量:9
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作者 孔洋 朱珍德 阮怀宁 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2008-2016,共9页
节理岩体渗流-应力耦合特性研究是岩石力学领域的重点和难点。水利水电工程与地下工程中天然节理岩体往往处于三向不等压应力状态,针对三向应力状态下节理岩体渗流-应力耦合特性研究较少。其中,单节理岩体渗流-应力耦合特性研究是基础... 节理岩体渗流-应力耦合特性研究是岩石力学领域的重点和难点。水利水电工程与地下工程中天然节理岩体往往处于三向不等压应力状态,针对三向应力状态下节理岩体渗流-应力耦合特性研究较少。其中,单节理岩体渗流-应力耦合特性研究是基础。首先分析与探究了单节理岩体侧向应力作用效果及渗流作用机制,在单节理岩体渗透性-应力耦合分析模型基础上推导了单节理岩体渗流-应力耦合的理论公式。通过室内真三轴渗流-应力耦合试验,基于全局优化算法的非线性拟合及块体离散元数值仿真,验证了所提出理论公式的合理性。基于电路原理,给出了模拟电路与渗流问题的相似物理量,通过引入等效渗流阻方法,探究了典型的含正六边形主干节理网络的渗流-应力耦合特性。该研究结果对实际工程岩体的渗流分析有一定的参考价值。 展开更多
关键词 节理岩体 三向主应力 渗流-应力耦合 单节理渗流 柱状节理
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冻融作用下岩石力-热-水耦合本构模型研究 被引量:8
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作者 王震 朱珍德 +1 位作者 陈会官 朱姝 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2608-2616,共9页
在寒区隧道工程中,冻胀的水分迁移作用加剧了隧道围岩的冻融破坏。耦合水分迁移作用的岩石本构模型对防治冻融渗漏、崩塌等隧道围岩灾害有着重要意义。基于内状态变量理论,将冻胀过程中的水分迁移量作为本征变量引入Helmholtz自由能,在... 在寒区隧道工程中,冻胀的水分迁移作用加剧了隧道围岩的冻融破坏。耦合水分迁移作用的岩石本构模型对防治冻融渗漏、崩塌等隧道围岩灾害有着重要意义。基于内状态变量理论,将冻胀过程中的水分迁移量作为本征变量引入Helmholtz自由能,在热力学框架下建立了一个岩石力-热-水耦合本构模型。模型描述了温度和水分迁移对冻融后岩石损伤阈值、等向强化饱和值、等向强化速率等力学参数的影响。模拟了岩石冻融后力学性质的劣化。区别于全量经验公式,本模型以增量形式给出,为复杂应力历史条件下的数值模拟提供了便利。通过将模型模拟曲线与冻融后岩石常规三轴压缩试验曲线进行对比,初步验证模型的可靠性,为实际寒区工程的冻胀破坏预测提供参考。 展开更多
关键词 冻融循环 热力学 内状态变量理论 水分迁移 本构关系
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基于水-能源-粮食纽带关系的农业资源投入产出效率研究 被引量:9
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作者 周露明 谢兴华 +2 位作者 朱珍德 王麓翔 吴俊宇 《农业资源与环境学报》 CAS 北大核心 2020年第6期875-881,共7页
为研究我国2010—2017年农业资源投入产出效率及时序演化特征,采用数据包络分析(DEA)方法,以中国内地31个省份为研究对象,基于农业生产中的水-能源-粮食纽带关系,构建了以农业用水量、能源产品使用量、排灌耗能量、能源产品生产用水量... 为研究我国2010—2017年农业资源投入产出效率及时序演化特征,采用数据包络分析(DEA)方法,以中国内地31个省份为研究对象,基于农业生产中的水-能源-粮食纽带关系,构建了以农业用水量、能源产品使用量、排灌耗能量、能源产品生产用水量作为输入变量,以主要农产品生产总量、第一产业国内生产总值(第一产业GDP)为输出变量的评价指标体系。结果表明,我国有19个省份尚未达到DEA有效状态,大部分省份的农业资源投入产出效率有较大上升空间。研究表明,我国大部分省份(20个)的综合效率主要受纯技术效率的影响,其中最典型的宁夏、甘肃、新疆三个西北省份的纯技术效率明显落后,资源利用效率和管理水平有待提高。 展开更多
关键词 水-能源-粮食纽带关系 数据包络分析 农业资源 投入产出效率
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水压力作用下岩石统计损伤本构模型研究 被引量:2
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作者 何志磊 朱珍德 +1 位作者 阮怀宁 代碧波 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第6期54-59,共6页
为了探究水压力对岩石损伤的影响,在多孔材料弹性理论框架内,利用有效应力原理,结合连续损伤力学和统计理论把霍克-布朗(Hoek-Brown)准则作为微元体强度破坏准则,建立水压力作用下的岩石统计损伤本构模型;并根据残余强度和峰值强度的关... 为了探究水压力对岩石损伤的影响,在多孔材料弹性理论框架内,利用有效应力原理,结合连续损伤力学和统计理论把霍克-布朗(Hoek-Brown)准则作为微元体强度破坏准则,建立水压力作用下的岩石统计损伤本构模型;并根据残余强度和峰值强度的关系对损伤变量进行修正,使模型能够更好地反映岩石峰后阶段的软化特征。通过室内试验进行模型验证和参数分析,结果表明:建立的模型能够较好地反映水压作用下岩石的应力-应变关系;随着水压力的增大,模型参数n呈增大趋势,岩石的脆性度增高,参数F0呈减小趋势,岩石的强度降低;峰值点法在确定模型参数时优于曲线拟合法。研究成果对于水压力作用下岩体工程的安全分析有一定的参考价值。 展开更多
关键词 岩石力学 水压力 霍克-布朗准则 统计损伤模型 残余强度 峰值点法 曲线拟合法
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不同截面柱状节理岩体变形及强度各向异性研究 被引量:10
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作者 阙相成 朱珍德 +1 位作者 牛子豪 黄浩楠 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2416-2426,共11页
柱状节理岩体的特殊节理网络使其各向异性显著,准确掌握其变形及强度特性对工程安全至关重要。针对柱状节理岩体自然结构特征,采用石膏等材料制作具有不同柱体走向角及倾角的四棱柱、五棱柱及六棱柱柱状节理岩体试样。通过开展单轴压缩... 柱状节理岩体的特殊节理网络使其各向异性显著,准确掌握其变形及强度特性对工程安全至关重要。针对柱状节理岩体自然结构特征,采用石膏等材料制作具有不同柱体走向角及倾角的四棱柱、五棱柱及六棱柱柱状节理岩体试样。通过开展单轴压缩试验,研究柱体截面形状、走向角及倾角对柱状节理岩体各向异性特性的影响。结合试样最终破坏形态,总结柱状节理岩体典型破坏模式及机制。根据试验结果,提出柱状节理岩体变形及强度经验公式。结果表明:柱体截面形状主要影响具有不同走向角的试样变形及强度参数,而对具有不同倾角的试样各向异性影响较小;四棱柱、五棱柱及六棱柱柱状节理岩体分别表现出正交各向异性、正交各向异性及准横观各向同性的特征;试样最终形态表现出4种典型破坏模式,且截面形状主要影响仅考虑走向角的试样破坏模式;同时,所提出经验公式的计算结果与已有成果吻合效果较好,具有较高的工程使用价值。 展开更多
关键词 截面形状 柱状节理岩体 单轴压缩试验 各向异性 走向角 倾角
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Research on the mining roadway displacement forecasting based on support vector machine theory 被引量:3
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作者 zhu zhen-de LI Hong-bo +2 位作者 SHANG Jian-fei WANG Wei LIU Jin-hui 《Journal of Coal Science & Engineering(China)》 2010年第3期235-239,共5页
In view of the difficulty in supporting the surrounding rocks of roadway 3-411 ofFucun Coal Mine of Zaozhuang Mining Group, a deformation forecasting model was putforward based on particle swarm optimization.The kerne... In view of the difficulty in supporting the surrounding rocks of roadway 3-411 ofFucun Coal Mine of Zaozhuang Mining Group, a deformation forecasting model was putforward based on particle swarm optimization.The kernel function and model parameterswere optimized using particle swarm optimization.It is shown that the forecast result isvery close to the real monitoring data.Furthermore, the PSO-SVM (Particle Swarm Optimization-Support Vector Machine) model is compared with the GM(1,1) model and L-M BPnetwork model.The results show that PSO-SVM method is better in the aspect of predictionaccuracy and the PSO-SVM roadway deformation pre-diction model is feasible for thelarge deformation prediction of coal mine roadway. 展开更多
关键词 支持向量机理论 位移预测 巷道围岩 粒子群优化算法 预测模型 基础 BP网络模型 变形预测
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地铁通信工程的施工技术要点与质量控制 被引量:5
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作者 朱真德 王磊 李腾 《工程建设与设计》 2020年第17期157-159,共3页
随着城市建设的持续推进,地铁这类现代化的交通被引入城市中.而要保障地铁的高效运行和稳定调度,地铁相关的通信工程务必要高度重视.一旦布局出现疏漏,定会对其具体应用造成不良影响.论文在分析当前地铁具体状况的基础上,对其施工技术... 随着城市建设的持续推进,地铁这类现代化的交通被引入城市中.而要保障地铁的高效运行和稳定调度,地铁相关的通信工程务必要高度重视.一旦布局出现疏漏,定会对其具体应用造成不良影响.论文在分析当前地铁具体状况的基础上,对其施工技术要点进行了阐述和解读,以确保其质量能够得到切实的加强,从而更好地推进地铁通信工程. 展开更多
关键词 地铁通信工程 施工技术 要点 质量控制
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基于相场法的预制双裂隙岩体水力压裂扩展数值模拟研究
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作者 吕茂淋 朱珍德 +1 位作者 周露明 葛鑫梁 《岩土力学》 EI CAS 2024年第6期1850-1862,共13页
水力压裂裂隙扩展形态对于深部岩体油气开采和地热能开采具有重要意义。针对深部地层岩体水力压裂裂隙扩展问题,基于相场法理论、Biot多孔弹性介质力学理论和渗流力学理论建立了相场法应力−渗流耦合模型。该模型采用有限元方法对方程组... 水力压裂裂隙扩展形态对于深部岩体油气开采和地热能开采具有重要意义。针对深部地层岩体水力压裂裂隙扩展问题,基于相场法理论、Biot多孔弹性介质力学理论和渗流力学理论建立了相场法应力−渗流耦合模型。该模型采用有限元方法对方程组进行离散化处理,运用牛顿迭代法(Newton-Raphson method,简称NR法)和分离式耦合方法求解方程组以提高计算精度。对比了该模型数值解与室内试验模拟结果和基于数值流形法(numerical manifold method,简称NMM)的数值解,并将数值解与理论解析解进行比较,验证了模型的可靠性。基于该模型,研究了地应力差、裂隙间距和注入流量等因素对垂直于最大主应力方向的双裂隙水力压裂裂隙扩展的影响规律。研究结果表明:随着地应力差的增大,裂隙扩展路径的偏转角度增大,扩展分支路径相应增多;较小的裂隙间距使裂隙更易贯通,且裂隙扩展的偏转程度和扩展长度均随着裂隙间距的增大而逐渐增大;较大的注入流量更有利于裂隙扩展长度和扩展速度的增加。通过探讨不同因素对裂隙扩展的影响,为深部岩体水力压裂优化复杂裂隙网络提供了理论依据。 展开更多
关键词 相场法 水力压裂 多孔介质 裂隙扩展 数值模拟
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