卞康
- 作品数：41 被引量：249H指数：10
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程交通运输工程天文地球更多>>
- 基于约束Delaunay TIN插值算法的表面模型构建方法
- 本发明公开了一种基于约束Delaunay TIN插值算法的表面模型构建方法，涉及计算机软件开发技术领域，具体涉及三维可视化、地质建模、数值计算以及地质灾害评估。本系统是：输入点线数据、数据处理单元、表面模型生成单元、表面...
- 刘振平刘建贺怀建卞康
- 文献传递
- 非对称载荷下各向异性砂岩半圆弯曲断裂特性的离散元研究被引量：2
- 2021年
- 储集层资源往往赋存于各向异性的节理岩体中,其断裂模式较为复杂,仅根据以往的工程经验难以进行高效开采。为了更好地认识各向异性储层的断裂特征,并实现对裂缝扩展形态控制和预测,从而更为科学地对储层进行采集,利用离散元方法,开展非对称载荷下各向异性砂岩半圆弯曲断裂特性的研究,通过调整底部支座的不对称度,可以实现岩体从纯Ⅰ型到纯Ⅱ型断裂的控制。主要结论如下:(1)半圆弯曲数值试样的峰值荷载表现出明显的各向异性,随节理角度增长,主要呈现出"W"和"增大–平稳–增大"的分布形式。随非对称系数增加,主要呈现出"急降–平稳"的趋势。(2)对于破坏模式,试样破坏模式随切缝倾角和节理分布方式不同,主要表现为偏移式、顺层式、切层–顺层式和复合型切层式4种破坏形式。随着非对称系数增加,试样内应力场发生改变,试样破裂路径逐渐沿支座移动方向发生偏离。(3)获取基于J积分计算求解得出的无量纲几何因子,并基于此设计了纯Ⅱ型、纯Ⅰ型和复合型的加载方案。由几何因子求解所得试样断裂韧度随节理变化呈现出明显的各向异性,而随非对称系数增加,主要呈现出"急降–平稳"的趋势。(4)受节理的影响,Ⅰ型断裂起裂角分布在0°~36.9°范围,Ⅱ型断裂起裂角分布在47.68°~76.12°范围,并非与理论值完全相同。
- 陈彦安卞康刘建刘建李一冉
- 关键词：各向异性断裂韧度离散元方法
- 复杂调压井结构的三维有限元分析计算被引量：7
- 2008年
- 运用三维有限元分析方法,对围岩采用增量变塑性刚度法进行迭代计算,通过对某水电站调压井结构的受力分析探讨衬砌体形结构的优化问题。通过对调压井衬砌加高前后衬砌和周边围岩受力情况的对比,分析了由于高内水位造成调压井顶部发生内水外渗并在调压井周围形成非稳定渗流场的条件下,衬砌加高对于衬砌自身受力和井壁周边围岩稳定的影响;并通过对内水工况下衬砌厚度减薄前后衬砌的受力研究探讨了衬砌厚度减小的可能性。计算结果表明,在衬砌分别加高和减薄情况下,衬砌和周边围岩的受力状况良好,衬砌体形结构的优化是可行的,对类似工程具有一定的借鉴意义。
- 卞康肖明任祎
- 关键词：内水外渗非稳定渗流场体形优化
- 细观结构的非均质性对花岗岩强度及变形影响的颗粒流模拟被引量：12
- 2020年
- 基于等效晶质模型建模方法,利用颗粒流软件PFC^2D实现对花岗岩细观结构的重建,开展了一系列不同围压下的花岗岩常规三轴压缩试验研究。揭示了晶体粒径分布所造成的细观结构上的非均质性和Mohr–Coulomb强度准则和Hoek–Brown强度准则中各参数的关系以及对岩石脆性的影响。研究结果表明,非均质性对岩样受压加载情况下的应力–应变曲线具有显著的影响。随着非均质因子增加,岩石由均质变为非均质,弹性模量逐渐减小,泊松比增加。随着非均质性因子的增加,岩石抗压强度减小、内聚力增加、内摩擦角减小。对同一类花岗岩而言,Mohr–Coulomb强度准则和Hoek–Brown强度准则中各参数的取值并非恒定,而是一定程度上依赖于内部的细观结构。当岩石细观结构变化时,两种强度准则中的参数也随之改变。细观结构的非均质性对岩石的脆性指标影响较大,随着非均质性因子的增加,岩石脆性指标减小。
- 胡训健卞康谢正勇刘建刘建李冰洋
- 关键词：非均质性花岗岩颗粒流模拟
- 岩石水分扩散系数测定与吸水过程模拟的方法及相关设备
- 本申请提供了一种岩石水分扩散系数测定与吸水过程模拟的方法及相关设备，用于在颗粒离散元技术的基础上，通过细观饱水系数在细观层次上对每个颗粒的吸水状态进行表征，实现了数值精细化建模，因此可以精确、高效地还原岩石吸水过程，由此...
- 卞康陈彦安刘建刘振平艾飞
- 基于Hovland改进模型与约束Delaunay TIN的三维边坡稳定性分析方法被引量：3
- 2017年
- 针对目前三维极限平衡方法研究与应用存在的不足,在Hovland三维模型基础上通过调整Hovland模型与修正Hovland模型中单元滑动面上垂直压力的表达形式,提出Hovland改进模型与修正Hovland改进模型,并借助GRASS GIS软件对某一经典三维边坡稳定性分析算题进行验算,结果表明:在同一栅格模型与相同分辨率条件下,改进后的计算模型获得的安全系数精度更高;通过Delaunay网格剖分算法生成满足点、线及三角形面积等约束条件的TIN,结合Hovland改进模型,提出基于约束Delaunay TIN三棱柱单元的边坡地质模型构建与稳定性分析方法,获得了比三维栅格模型高的计算精度,尤其在采用改进后的Hovland模型计算时,精度提升更加明显;考虑到分析方法在实际工程中的推广应用,围绕三棱柱边坡地质模型经济性与计算结果准确性两个影响计算效率的主要因素,研究了三角形个数、稳定性系数随最小三角形约束面积的变化规律,提出Delaunay TIN最优网格剖分面积评判指标,并给出了1/412~1/206的建议值。黑山露天煤矿工程实例表明,潜在滑坡体中部与后缘产生的阻滑作用,是采掘场南帮边坡稳定性系数较高的主要原因。
- 刘振平刘建杜根明贺怀建卞康
- 关键词：边坡工程边坡稳定性约束DELAUNAY
- 一种反映岩石吸水软化效应的全阶段本构模型建立方法
- 一种反映岩石吸水软化效应的全阶段本构模型建立方法，所述方法包括步骤：建立岩石的屈服前本构关系表达式；建立所述岩石的屈服后本构关系表达式；根据所述屈服前本构关系表达式和所述屈服后本构关系表达式建立岩石全阶段本构模型。本申请...
- 卞康陈彦安刘建刘振平艾飞
- 二向不等围压条件下考虑软化及剪胀的圆形隧洞弹塑性解被引量：10
- 2011年
- 基于弹塑性软化模型和非关联流动法则,考虑侧压力系数、极轴夹角和不同工况主应力对应关系,同时结合屈服后岩体的软化和剪胀特性,推导出圆形隧洞在二向不等压受力条件下洞周围岩的弹塑性应力、位移和塑性半径的解析解。实例分析表明,侧压力系数和主应力对应关系决定洞周塑性区的分布形状。剪胀对洞周位移的影响远大于对塑性半径的影响;剪胀程度的变化对洞周变形的影响随着围岩软化性质的增强而增大。在以洞周变形为控制的工程项目中,围岩软化和剪胀特性的影响不能忽视。
- 卞康肖明
- 关键词：隧道工程圆形隧洞侧压力系数剪胀
- 3D GIS与有限元模拟无缝耦合方法及其在隧道工程中的应用研究被引量：7
- 2017年
- 为实现数值模拟获得的各种场数据与GIS空间信息的综合集成,有必要对GIS中融合有限元数值计算的方法开展研究。本文采用GRASS GIS、VTK等开源软件,通过Python语言建立了GIS与有限元模拟的复合系统开发框架,针对隧道开挖编写了3DGIS与有限元数值计算无缝耦合分析程序(3DPyGisTFEM)。给出了由中心线上多条轮廓线生成隧道模型的算法,提出了对各地层DEM与隧道模型进行剖切运算获得隧道开挖地质剖面的方法。引入Delaunay网格剖分算法,对GIS中TIN模型不断改良,获得了适合有限元模拟的地质剖面三角形网格。基于多个剖面计算结果,运用插值手段,形成研究区域场数据,结合GIS空间分析方法,对场数据分布规律进行综合分析,实现了GIS与有限元的无缝耦合。黄家寨隧道工程实例表明,相对坡度、隧道中心线缓冲区等因素,地表距隧道拱顶高差的空间分布特征与地表沉降规律相关性更强。
- 刘振平刘建何雨微贺怀建卞康
- 关键词：有限元法隧道工程
- 不同吸水时间下页岩卸荷破坏特征的颗粒离散元研究被引量：9
- 2020年
- 基于颗粒离散元方法,建立考虑页岩层理面强度和刚度弱化效应的页岩试样二维颗粒流数值模型。依据页岩室内三轴压缩试验所得的宏观力学参数随相对吸水率的演化规律,对数值模型中不同吸水时间条件下的细观参数进行标定,研究不同吸水时间下页岩岩样的卸荷力学特性和破坏特征。结果表明,加载和卸荷两种应力路径下的岩样强度参数均随吸水时间增加而减少,但卸荷路径下的黏聚力普遍小于加载条件,内摩擦角则相反;不同吸水时间下岩样主要发生沿层理面破坏及与层理面成一定角度的剪切破坏,随着吸水时间的增加,岩样的破碎程度明显提升,试样的破坏更容易受控于层理面,其破坏趋势也从单剪转化为双剪模式;不同卸荷阶段下岩样内部微裂纹数目的发展规律亦有所差异,在卸荷屈服阶段张、剪裂纹的增长产生分异,剪裂纹数量增长逐渐趋于平稳而张裂纹数量增长率持续增加,当到达峰后阶段应力残余点时张裂纹数量的增长速率明显降低并趋于平稳。
- 卞康陈彦安刘建刘建李一冉崔德山韩啸
- 关键词：页岩卸荷破坏特征颗粒流
