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含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律
被引量:
7
1
作者
俞缙
宋博学
钱七虎
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期2400-2411,共12页
为研究含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律,在空间域内设置许多间距极小、刚度极大的假节理。对特定节理位置赋予节理非线性变形BB模型,结合非线性波传播的特征线方程,得到一维P波传过含单组不同条数节理的双重非线性...
为研究含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律,在空间域内设置许多间距极小、刚度极大的假节理。对特定节理位置赋予节理非线性变形BB模型,结合非线性波传播的特征线方程,得到一维P波传过含单组不同条数节理的双重非线性弹性岩石介质时透射波的时域半数值解。编写有限差分程序,利用已有计算实例对程序进行验证,并通过计算模拟作进一步参数研究。详细讨论P波参数、节理力学参数、节理条数、节理间距和岩石非线性系数对透射波首波与后续波波形、首波透射系数、首波与后续波能量的影响。研究结果表明,随着传播距离的增大,大振幅且低频的P波波形发生畸变;小振幅且低频的P波对岩石的非线性作用不敏感。节理间距和岩石非线性系数对首波透射系数、首波能量和后续波能量产生不同程度的影响。振幅较小、频率较高的P波传过条数较多的单组节理时,节理表现出明显的滤波和分解能量的作用。
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关键词
岩石力学
数值分析
单组节理
双重非线性弹性岩石介质
P波
节理
非线性变形
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职称材料
非贯通节理岩体损伤变量计算方法研究
被引量:
6
2
作者
刘红岩
李俊峰
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第S1期95-100,共6页
作为岩体组成部分的非贯通节理对岩体力学特性有着重要影响,然而几乎目前所有的岩体损伤变量计算方法都仅考虑节理几何参数对岩体力学特性的影响。对含单组非贯通节理的岩体力学特性进行研究,提出一个能够同时考虑节理几何及强度参数对...
作为岩体组成部分的非贯通节理对岩体力学特性有着重要影响,然而几乎目前所有的岩体损伤变量计算方法都仅考虑节理几何参数对岩体力学特性的影响。对含单组非贯通节理的岩体力学特性进行研究,提出一个能够同时考虑节理几何及强度参数对岩体力学特性影响的新的岩体损伤变量计算方法。首先,采用弹性余能等效假设代替Lemaitre应变等效假设研究由节理引起的岩体各向异性损伤,并基于断裂力学中单个节理引起的附加应变能增量与损伤力学应变能释放量相关联的观点,推导出由单条节理引起的损伤变量计算公式。其次,根据断裂力学理论获得了单轴压缩下单条节理尖端应力强度因子(SIF)K_Ⅰ、K_Ⅱ的计算公式。最后,通过考虑节理间的相互作用给出了单组单排或多排节理尖端应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ的计算公式,得到了单组节理引起的岩体损伤变量计算公式,并与已有试验结果的对比分析证明了该公式的合理性。
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关键词
单组
非贯通
节理
岩体
损伤变量
应力强度因子
单轴压缩
弹性余能等效假设
下载PDF
职称材料
单轴压缩荷载下非贯通闭合节理岩体损伤本构模型
被引量:
4
3
作者
张力民
张慧
刘红岩
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期79-84,共6页
目前损伤力学已被认为是研究节理岩体力学行为的有效工具,但是在目前的节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理几何特征而未考虑节理内摩擦角等力学参数,这显然不能很好地反映节理岩体的力学特征。为此,拟推导出一个能够综合考虑节理几...
目前损伤力学已被认为是研究节理岩体力学行为的有效工具,但是在目前的节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理几何特征而未考虑节理内摩擦角等力学参数,这显然不能很好地反映节理岩体的力学特征。为此,拟推导出一个能够综合考虑节理几何及力学参数的损伤变量(张量),并由此建立单轴压缩荷载下岩体损伤本构模型。首先,基于断裂力学的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了含非贯通节理岩体的损伤变量计算公式;其次,根据断裂力学理论对单轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用给出了单组单排及多排非贯通节理应力强度因子计算公式。最后,利用该模型对含单条非贯通节理的岩体在单轴压缩荷载作用下的峰值强度及损伤变量进行了分析计算。结果表明,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为零,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小。
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关键词
单组
非贯通闭合
节理
岩体损伤本构模型
损伤变量
应力强度因子
单轴压缩
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职称材料
双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型
被引量:
6
4
作者
刘红岩
邢闯锋
张力民
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2610-2616,2623,共8页
针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力...
针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力下含单条非贯通闭合节理岩体的损伤变量计算公式,并根据断裂力学理论对双轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用,给出了单组单排及单组多排非贯通节理尖端应力强度因子计算公式,由此建立了相应的节理岩体双轴压缩损伤本构模型,并利用该模型进行了相应的算例分析。结果表明:对含单条非贯通闭合节理的岩体而言,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为0,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小;对含单组单排非贯通闭合节理的岩体而言,当节理总长度一定时,随着单条节理长度的减小及节理条数的增加,岩体损伤则逐渐减小,但其减小幅度与节理条数并不呈线性关系。
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关键词
单组
非贯通闭合
节理
岩体
损伤变量
应力强度因子
双轴压缩
损伤本构模型
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职称材料
题名
含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律
被引量:
7
1
作者
俞缙
宋博学
钱七虎
机构
华侨大学岩土工程研究所
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中国人民解放军理工大学工程兵工程学院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第12期2400-2411,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(51109084)
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室资助课题(Z012002)
福建省自然科学基金项目(2011J01317)
文摘
为研究含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律,在空间域内设置许多间距极小、刚度极大的假节理。对特定节理位置赋予节理非线性变形BB模型,结合非线性波传播的特征线方程,得到一维P波传过含单组不同条数节理的双重非线性弹性岩石介质时透射波的时域半数值解。编写有限差分程序,利用已有计算实例对程序进行验证,并通过计算模拟作进一步参数研究。详细讨论P波参数、节理力学参数、节理条数、节理间距和岩石非线性系数对透射波首波与后续波波形、首波透射系数、首波与后续波能量的影响。研究结果表明,随着传播距离的增大,大振幅且低频的P波波形发生畸变;小振幅且低频的P波对岩石的非线性作用不敏感。节理间距和岩石非线性系数对首波透射系数、首波能量和后续波能量产生不同程度的影响。振幅较小、频率较高的P波传过条数较多的单组节理时,节理表现出明显的滤波和分解能量的作用。
关键词
岩石力学
数值分析
单组节理
双重非线性弹性岩石介质
P波
节理
非线性变形
Keywords
rock mechanics
numerical analysis
one set of joints
dual nonlinear elastic rock medium
P-wave
nonlinear deformation of joint
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
非贯通节理岩体损伤变量计算方法研究
被引量:
6
2
作者
刘红岩
李俊峰
机构
中国地质大学(北京)工程技术学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第S1期95-100,共6页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金(No.2652014019
No.2652015263)
+1 种基金
国家自然科学基金(No.41002113
No.41162009)~~
文摘
作为岩体组成部分的非贯通节理对岩体力学特性有着重要影响,然而几乎目前所有的岩体损伤变量计算方法都仅考虑节理几何参数对岩体力学特性的影响。对含单组非贯通节理的岩体力学特性进行研究,提出一个能够同时考虑节理几何及强度参数对岩体力学特性影响的新的岩体损伤变量计算方法。首先,采用弹性余能等效假设代替Lemaitre应变等效假设研究由节理引起的岩体各向异性损伤,并基于断裂力学中单个节理引起的附加应变能增量与损伤力学应变能释放量相关联的观点,推导出由单条节理引起的损伤变量计算公式。其次,根据断裂力学理论获得了单轴压缩下单条节理尖端应力强度因子(SIF)K_Ⅰ、K_Ⅱ的计算公式。最后,通过考虑节理间的相互作用给出了单组单排或多排节理尖端应力强度因子K_Ⅰ、K_Ⅱ的计算公式,得到了单组节理引起的岩体损伤变量计算公式,并与已有试验结果的对比分析证明了该公式的合理性。
关键词
单组
非贯通
节理
岩体
损伤变量
应力强度因子
单轴压缩
弹性余能等效假设
Keywords
rock mass with a set of non-persistent joints
damage variable
stress intensity factor(SIF)
uniaxial compression
hypothesis of elastic complementary energy equivalence
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
单轴压缩荷载下非贯通闭合节理岩体损伤本构模型
被引量:
4
3
作者
张力民
张慧
刘红岩
机构
北京科技大学土木工程与环境学院
河北承德钢铁公司
黄淮学院建筑工程学院
中国地质大学(北京)工程技术学院
西藏大学工学院
出处
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期79-84,共6页
基金
国家自然科学基金项目(41002113
41162009)
中国地质大学(北京)基本科研业务费专项资金资助项目(2-9-2014-019)~~
文摘
目前损伤力学已被认为是研究节理岩体力学行为的有效工具,但是在目前的节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理几何特征而未考虑节理内摩擦角等力学参数,这显然不能很好地反映节理岩体的力学特征。为此,拟推导出一个能够综合考虑节理几何及力学参数的损伤变量(张量),并由此建立单轴压缩荷载下岩体损伤本构模型。首先,基于断裂力学的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了含非贯通节理岩体的损伤变量计算公式;其次,根据断裂力学理论对单轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用给出了单组单排及多排非贯通节理应力强度因子计算公式。最后,利用该模型对含单条非贯通节理的岩体在单轴压缩荷载作用下的峰值强度及损伤变量进行了分析计算。结果表明,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为零,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小。
关键词
单组
非贯通闭合
节理
岩体损伤本构模型
损伤变量
应力强度因子
单轴压缩
Keywords
a set of non-persistent closure joints
a damage constitutive model for rock mass
damage variable
stress intensity factor
uniaxial compression
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型
被引量:
6
4
作者
刘红岩
邢闯锋
张力民
机构
中国地质大学(北京)工程技术学院
西藏大学工学院
中铁七局集团有限公司勘测设计院
北京科技大学土木工程与环境学院
河北承德钢铁公司
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第9期2610-2616,2623,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.41002113
No.41162009)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2-9-2014-019)~~
文摘
针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力下含单条非贯通闭合节理岩体的损伤变量计算公式,并根据断裂力学理论对双轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用,给出了单组单排及单组多排非贯通节理尖端应力强度因子计算公式,由此建立了相应的节理岩体双轴压缩损伤本构模型,并利用该模型进行了相应的算例分析。结果表明:对含单条非贯通闭合节理的岩体而言,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为0,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小;对含单组单排非贯通闭合节理的岩体而言,当节理总长度一定时,随着单条节理长度的减小及节理条数的增加,岩体损伤则逐渐减小,但其减小幅度与节理条数并不呈线性关系。
关键词
单组
非贯通闭合
节理
岩体
损伤变量
应力强度因子
双轴压缩
损伤本构模型
Keywords
rock mass with a set of non-persistently closed joints
damage variable
stress intensity factor
biaxial compression
a damage constitutive model
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律
俞缙
宋博学
钱七虎
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
7
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职称材料
2
非贯通节理岩体损伤变量计算方法研究
刘红岩
李俊峰
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
6
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职称材料
3
单轴压缩荷载下非贯通闭合节理岩体损伤本构模型
张力民
张慧
刘红岩
《煤田地质与勘探》
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
下载PDF
职称材料
4
双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型
刘红岩
邢闯锋
张力民
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
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