国家重点基础研究发展计划(2010CB732005)
- 作品数：44 被引量：227H指数：9
- 相关作者：朱哲明肖明李元鑫邓建辉陈俊涛更多>>
- 相关机构：四川大学武汉大学长江设计院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程一般工业技术交通运输工程更多>>
- 复杂地下洞室围岩开挖扰动空间效应参数化研究被引量：10
- 2012年
- 复杂地下洞室围岩开挖扰动区的形成和发展具有明显的空间效应。岩体开挖扰动损伤总体上表现为岩体变形模量的劣化。考虑到基于厚壁圆筒弹性力学分析的弹性模量压力和半径相关模型的应用局限性,提出开挖扰动区岩体变形模量的半径-位移相关模型,并对模型的多洞室适用性和参数敏感性进行了分析。该模型实质上是一个参数场模型,通过变形模量劣化参数场分布量化揭示开挖扰动的空间效应。以瀑布沟水电站大型地下厂房洞室群工程为例,基于位移监测信息,应用半径-位移相关模型对主厂房围岩开挖扰动的空间效应及围岩稳定性进行了参数化分析。围岩变形模量劣化参数场沿厂房轴线具有明显的空间不均匀性,沿深度方向呈现指数函数分布特征。结果表明:该模型为开挖扰动区岩体变形模量参数的确定提供了合理的数值计算方法;通过岩体变形模量半径-位移相关模型参数化分析开挖扰动的空间效应,对于地下洞室施工期快速监测反馈和围岩安全稳定性评判以及支护优化设计具有显著的工程适用性。
- 刘会波肖明陈俊涛
- 关键词：地下洞室变形模量
- 锦屏大理岩蠕变损伤演化细观力学特征的数值模拟研究被引量：24
- 2013年
- 岩石的蠕变损伤和断裂是岩石流变效应的重要表现形式,但其损伤演化过程往往难以直观观测,为此,采用二维颗粒流数值模拟方法(PFC2D)对岩石的蠕变损伤和断裂的细观力学机制进行了分析。在锦屏大理岩室内试验基础上,利用颗粒流应力腐蚀模型(PSC),建立了能反映其短期和长期强度特征的柱状岩样数值模型,并开展了大量数值试验。结果表明,蠕变损伤的演化过程与暂态的损伤演化过程具有明显的差异。在岩样蠕变损伤过程中,其内部微裂纹多沿加载方向开裂且分布均匀,先快速增加再稳定扩展,最后则发生快速断裂。当荷载较小时,岩样宏观上呈现劈裂破坏特征,当荷载较大时,岩样呈现剪切破坏特征。在岩样蠕变损伤初始和稳定演化阶段的前期,荷载大小对岩样的损伤演化过程影响不大;在稳定演化阶段的后期至断裂过程中,低荷载下岩样的损伤增速比高荷载下快。
- 孙金山陈明姜清辉卢文波周创兵
- 关键词：岩石力学大理岩蠕变颗粒流程序数值模拟
- 基于NESSUS与ANSYS的地下洞室可靠度分析被引量：2
- 2013年
- 提出了基于结构可靠度分析软件NESSUS和有限元分析软件ANSYS的岩土工程可靠度分析方法.首先简要介绍了NESSUS软件的基本功能,其次给出了采用NESSUS和ANSYS软件进行可靠度分析的具体计算步骤,最后以地下洞室变形可靠度问题为例证明了该方法的有效性.结果表明:NESSUS软件和ANSYS软件有机结合能够有效地分析岩土工程可靠度问题,尤其适用于需要采用有限元分析的复杂岩土结构物可靠度.该方法可靠度分析与确定性有限元分析过程互不耦合,不需要修改确定性有限元分析代码,可以方便地调用现有有限元计算程序,从而为解决复杂岩土工程可靠度问题提供了一条有效的途径.敏感性分析结果表明弹性模量对洞室变形可靠度影响最大,容重次之,粘聚力和内摩擦角影响可以忽略不计.弹性模量变异性对洞室变形可靠度影响非常显著,相比之下,容重变异性对洞室变形失效概率影响较小.
- 王欢蒋水华李典庆
- 关键词：地下洞室可靠度敏感性NESSUSANSYS
- 共线裂纹在三轴压缩下断裂破坏特征的试验研究及数值分析
- 2014年
- 采用真三轴加载装置,试验研究了共线裂纹倾角和侧压力对试件强度和裂纹扩展规律的影响。试验所用材料为水泥砂浆,试件为带有预制贯穿共线裂纹的方形平板。同时为了定性地解释试验结果,采用了ABAQUS软件进行了数值模拟研究,试验和数值模拟结果相吻合。研究结果表明:裂纹倾角对于试件的强度有显著影响,大约在45°时其强度最低;围压对于试件的抗压强度具有显著的影响作用,其抗压强度随着围压的增大而增大,在低围压作用下次生裂纹从原始预制裂纹的尖端以较大的起裂角开始扩展,而高围压下裂纹的扩展更容易以平行于轴方向扩展。
- 汪波朱哲明
- 关键词：真三轴侧压力
- 动接触力法用于地下厂房结构震损过程分析被引量：5
- 2014年
- 针对地下厂房衬砌与围岩的动力相互作用特点,提出了一种考虑接触面黏结特性的动接触力算法.该算法考虑了接触面间的黏结作用,可模拟计算动力作用下接触面的黏结接触、滑动接触和分离三种状态,适合地下厂房混凝土结构和围岩这种大型复杂接触系统动力计算.基于此接触面算法,采用自主开发的动力计算平台SUCED,对映秀湾水电站主厂房结构进行了动力分析.数值分析表明:考虑接触面粘结特性的动接触力算法是合理而有效的,计算结果揭示了地下厂房结构的震损演化过程与特点,为其抗震设计提供了理论依据.
- 杨阳肖明陈俊涛
- 关键词：抗震设计
- 考虑温度裂缝影响的岩锚梁早期温度应力场仿真研究
- 2013年
- 鉴于岩锚梁早期温度裂缝的产生和发展对温度应力分布影响很大,基于三维非线性有限元数值计算理论,借助ANSYS通用有限元软件,以某地下厂房岩锚梁为例,模拟了岩锚梁浇筑完成后早期温度场及温度应力场的变化规律,并分别采用Solid45单元和Solid65单元对混凝土单元进行了温度应力分析,通过分析两种方案,推断出裂缝产生部位及温度裂缝的形成对岩锚梁早期应力分布的影响。分析结果为设计施工提出合理温控措施、控制和减少温度裂缝产生提供了有效依据。
- 衡为方肖明陈浩
- 关键词：温度裂缝岩锚梁温度场温度应力温控措施
- 拱肩裂纹对隧道稳定性影响的数值分析与试验研究
- 文章利用Abaqus软件,分析了拱肩裂纹对直墙拱形隧道整体稳定性和强度的影响,归纳了模型的破坏规律;数值模拟计算出了隧道周边各点的Tresca应力和裂纹尖端的应力强度因子Y和Y,并采用模型试验对模拟结果加以验证。结果表明...
- 李元鑫朱哲明
- 关键词：应力强度因子隧道稳定性
- 文献传递
- 主应力方向对围岩稳定性的影响被引量：12
- 2014年
- 采用模型试验和数值模拟方法研究了在不同方向的主应力作用下,直墙拱形隧道的围岩损伤破坏规律,考虑了隧道内含有裂纹和不含裂纹两种情况,利用水泥砂浆制作了直墙拱形隧道模型,并利用有机玻璃光弹试验对无裂纹隧道的试验结果加以验证;数值模拟采用混凝土损伤塑性模型,计算出隧道周边各点的应力,而对于含有裂纹的隧道计算了裂纹尖端的无量纲应力强度因子YⅠ和YⅡ,与模型试验结果吻合较好。结果表明:对于无裂纹的隧道,当主应力方向与隧道垂直边墙的夹角?=45°左右时,隧道的抗压强度最低;对于带裂纹的隧道,当裂纹与垂直边墙的夹角?=130°时,裂纹尖端无量纲应力强度因子YⅡ最大,其隧道强度最低;对于含有裂纹且0?=130°的直墙拱形隧道,当主应力方向与隧道垂直边墙的夹角?较小时或在70°左右时,隧道的抗压强度最低。
- 李元鑫朱哲明范君黎
- 关键词：主应力方向隧道数值模拟应力强度因子
- 软岩引水隧洞施工开挖过程围岩变形规律研究被引量：4
- 2015年
- 以云南省滇中引水工程某段软岩引水隧洞建立实体模型,应用三维显式有限差分法程序FLAC3D对其施工开挖过程进行三维数值模拟。计算结果表明,软岩隧洞受到开挖面的空间约束效应,围岩应力逐步释放,相应围岩位移也逐渐增加;在横断面上,拱顶围岩沉降位移沿竖直径向的空间效应主要影响范围在3倍洞径(3D)左右,而拱腰围岩水平位移和拱底隆起位移在1.5D左右;掌子面向前推进过程中,掌子面的空间效应逐渐消失,拱顶、拱底位移在施工开挖面后方约2.5D^3D处趋于稳定,拱腰位移在约2D左右趋于稳定,围岩变形收敛:软岩隧洞需要及时施作初期支护,以提高围岩自承能力,限制位移的增长速度。
- 袁木肖明
- 关键词：软岩引水隧洞FLAC3D
- 基于ABAQUS大型地下洞室群分期开挖动态模拟被引量：5
- 2013年
- 基于三维弹塑性有限元数值计算理论,借助ABAQUS/standard求解模块分析大型地下洞室群分期开挖围岩稳定.利用"生死"单元将地下洞室开挖问题转换成简单的加载问题,从而实现分期开挖问题的动态模拟.建立如美水电站地下厂房三维有限元模型,初始地应力三维有限元反演,二次平衡岩体初始地应力,得到初始应变为零且位于屈服面内的初始应力场.采用D-P弹塑性岩体本构模型,计算了分期开挖过程中位移场、应力场并分析了其分布规律.利用面向对象编程语言Python编写脚本访问结果数据库,重新定义各类破坏区.借助ABAQUS自带的插件程序,创建新的后处理模块,拓展了ABAQUS后处理功能.
- 陈浩肖明衡为方
- 关键词：有限单元法ABAQUS围岩稳定生死单元开挖模拟
