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不同洞形与加载方式对深部岩体分区破裂影响的模型试验研究
被引量:
23
1
作者
张强勇
张绪涛
+3 位作者
向文
陈旭光
曹冠华
许孝滨
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期1564-1571,共8页
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为研究分区破裂的破坏机制和形成机制,以淮南矿区丁集煤矿高地应力深部巷道为工程背景,采用模型相似材料和数控真三维加载模型试验系统,开展圆洞、城门洞...
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为研究分区破裂的破坏机制和形成机制,以淮南矿区丁集煤矿高地应力深部巷道为工程背景,采用模型相似材料和数控真三维加载模型试验系统,开展圆洞、城门洞和马蹄形洞在沿洞轴向和垂直洞轴向加载条件下的洞室开挖真三维地质力学模型试验。模型试验研究表明:(1)初始最大主应力平行于洞轴方向且其量值超过1.5倍围岩单轴抗压强度是深部岩体产生分区破裂的重要条件;(2)洞室分区破裂的范围与洞形和洞室尺寸有关,洞室尺寸越大,分区破裂范围越大。模型试验结果有效揭示分区破裂的形成条件和破坏规律,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形特征与破坏机制奠定了坚实的试验基础。
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关键词
岩
石力学
深部岩体分区破裂
数控真三维加载
相似材料模型试验
分区
破裂
条件
下载PDF
职称材料
深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析
被引量:
4
2
作者
高强
张强勇
+1 位作者
张绪涛
向文
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期3181-3194,共14页
随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的...
随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的运动方程、平衡方程和边界条件,提出相应的破坏判据,采用Runge-Kutta方法和Matlab数值软件求得不同卸载时刻围岩附加位移场、应力场和开挖后围岩总位移场、应力场,得到深部洞室围岩分区破裂的动态形成过程和发展规律。由理论计算值与地质力学模型试验实测值对比分析得知,围岩的径向位移、径向应力和切向应力出现波峰和波谷交替振荡的变化规律,理论计算得到的破裂区和非破裂区的宽度和数量与试验实测值有很好的一致性,证实了该模型分析分区破裂现象的适用性,对以后深部地下工程围岩变形破坏和支护设计提供理论支持。
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关键词
深部岩体分区破裂
动力卸荷
应变梯度理论
弹塑性损伤软化动力模型
振荡变化规律
地质力学模型试验
下载PDF
职称材料
基于应变梯度理论的分区破裂机制分析研究
被引量:
5
3
作者
张绪涛
张强勇
+2 位作者
向文
高强
赵茉莉
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期724-734,共11页
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩中将出现与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。为进一步研究分区破裂现象的形成机制,基于应变梯度理论和连续损伤力学建立分区破裂弹性损伤软化模型,推导考虑平面外应力影响的准平面应变问...
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩中将出现与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。为进一步研究分区破裂现象的形成机制,基于应变梯度理论和连续损伤力学建立分区破裂弹性损伤软化模型,推导考虑平面外应力影响的准平面应变问题的平衡方程和边界条件,应用Matlab求得深部洞室围岩中径向位移、径向应变和应力的波峰和波谷交替出现的振荡型变化规律。理论计算值与地质力学模型试验实测值在量值与变化规律两方面均符合较好,这证实了分区破裂弹性损伤软化模型在解释深部岩体分区破裂问题中的适用性。深部洞室围岩中应力场的波峰和波谷交替出现的振荡型变化规律是导致分区破裂现象出现的关键原因。
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关键词
岩
石力学
深部岩体分区破裂
应变梯度理论
振荡型变化规律
地质力学模型试验
原文传递
题名
不同洞形与加载方式对深部岩体分区破裂影响的模型试验研究
被引量:
23
1
作者
张强勇
张绪涛
向文
陈旭光
曹冠华
许孝滨
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
聊城大学建筑工程学院
河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第8期1564-1571,共8页
基金
国家自然科学基金项目资助(41172268
51279093)
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2009CB724607)
文摘
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩将产生不同于浅部洞室的分区破裂现象。为研究分区破裂的破坏机制和形成机制,以淮南矿区丁集煤矿高地应力深部巷道为工程背景,采用模型相似材料和数控真三维加载模型试验系统,开展圆洞、城门洞和马蹄形洞在沿洞轴向和垂直洞轴向加载条件下的洞室开挖真三维地质力学模型试验。模型试验研究表明:(1)初始最大主应力平行于洞轴方向且其量值超过1.5倍围岩单轴抗压强度是深部岩体产生分区破裂的重要条件;(2)洞室分区破裂的范围与洞形和洞室尺寸有关,洞室尺寸越大,分区破裂范围越大。模型试验结果有效揭示分区破裂的形成条件和破坏规律,为深入研究高地应力深部岩体的非线性变形特征与破坏机制奠定了坚实的试验基础。
关键词
岩
石力学
深部岩体分区破裂
数控真三维加载
相似材料模型试验
分区
破裂
条件
Keywords
rock mechanics
zonal disintegration of deep rock mass
digital control true 3D loading
model testof similar material
zonal disintegration condition
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析
被引量:
4
2
作者
高强
张强勇
张绪涛
向文
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
聊城大学建筑工程学院
山东大学土建与水利学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第9期3181-3194,共14页
基金
国家重点研发计划项目资助(No.2016YFC0401804)
泰山学者工程专项经费资助
+1 种基金
国家自然科学基金项目资助(No.41772282)
高放废物地质处置地下实验室工程前期科研项目资助(No.YK-KY-J-2015-25)~~
文摘
随着地下工程开挖深度的增加,深部岩体将处于高应力和复杂的地质环境中,产生与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。深部洞室在动力卸荷作用下,基于应变梯度理论和损伤软化模型,建立了弹塑性损伤软化动力模型,推导了含有应变梯度项的运动方程、平衡方程和边界条件,提出相应的破坏判据,采用Runge-Kutta方法和Matlab数值软件求得不同卸载时刻围岩附加位移场、应力场和开挖后围岩总位移场、应力场,得到深部洞室围岩分区破裂的动态形成过程和发展规律。由理论计算值与地质力学模型试验实测值对比分析得知,围岩的径向位移、径向应力和切向应力出现波峰和波谷交替振荡的变化规律,理论计算得到的破裂区和非破裂区的宽度和数量与试验实测值有很好的一致性,证实了该模型分析分区破裂现象的适用性,对以后深部地下工程围岩变形破坏和支护设计提供理论支持。
关键词
深部岩体分区破裂
动力卸荷
应变梯度理论
弹塑性损伤软化动力模型
振荡变化规律
地质力学模型试验
Keywords
zonal disintegration in deep rock mass
dynamic unloading
strain gradient theory
elastoplastic damage softeningdynamic model
variation law of oscillation
geomechanical model test
分类号
TU457 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
基于应变梯度理论的分区破裂机制分析研究
被引量:
5
3
作者
张绪涛
张强勇
向文
高强
赵茉莉
机构
山东大学岩土与结构工程研究中心
聊城大学建筑工程学院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期724-734,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(41172268
51279093)~~
文摘
随着地下工程开挖深度的增加,深部洞室围岩中将出现与浅埋洞室破坏模式迥异的分区破裂现象。为进一步研究分区破裂现象的形成机制,基于应变梯度理论和连续损伤力学建立分区破裂弹性损伤软化模型,推导考虑平面外应力影响的准平面应变问题的平衡方程和边界条件,应用Matlab求得深部洞室围岩中径向位移、径向应变和应力的波峰和波谷交替出现的振荡型变化规律。理论计算值与地质力学模型试验实测值在量值与变化规律两方面均符合较好,这证实了分区破裂弹性损伤软化模型在解释深部岩体分区破裂问题中的适用性。深部洞室围岩中应力场的波峰和波谷交替出现的振荡型变化规律是导致分区破裂现象出现的关键原因。
关键词
岩
石力学
深部岩体分区破裂
应变梯度理论
振荡型变化规律
地质力学模型试验
Keywords
rock mechanics
zonal disintegration in deep rock mass
strain gradient theory
oscillation mode rule
geomechanical model test
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同洞形与加载方式对深部岩体分区破裂影响的模型试验研究
张强勇
张绪涛
向文
陈旭光
曹冠华
许孝滨
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
23
下载PDF
职称材料
2
深部洞室开挖卸荷分区破裂机制的动力分析
高强
张强勇
张绪涛
向文
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
下载PDF
职称材料
3
基于应变梯度理论的分区破裂机制分析研究
张绪涛
张强勇
向文
高强
赵茉莉
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
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