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国家自然科学基金(51379201)

作品数:20 被引量:67H指数:5
相关作者:张玉军琚晓冬张思渊任伟中赵洪波更多>>
相关机构:中国科学院武汉岩土力学研究所河南理工大学北京交通大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划河南省高校科技创新团队支持计划更多>>
相关领域:建筑科学理学天文地球环境科学与工程更多>>

文献类型

  • 15篇中文期刊文章

领域

  • 10篇建筑科学
  • 2篇天文地球
  • 2篇理学
  • 1篇交通运输工程
  • 1篇环境科学与工...
  • 1篇核科学技术
  • 1篇一般工业技术

主题

  • 7篇岩体
  • 5篇有限元
  • 4篇洞室
  • 4篇应力耦合
  • 4篇有限元分析
  • 4篇热-水-应力...
  • 3篇弹塑性
  • 3篇地下洞室
  • 3篇稳定性分析
  • 3篇裂隙岩体
  • 2篇弹塑性模型
  • 2篇弹塑性有限元
  • 2篇弹塑性有限元...
  • 2篇应力
  • 2篇有限元方法
  • 2篇元方法
  • 2篇塑性模型
  • 2篇孔隙
  • 2篇孔隙介质
  • 2篇各向异性

机构

  • 13篇中国科学院武...
  • 4篇河南理工大学
  • 1篇北京交通大学
  • 1篇中国科学院大...

作者

  • 12篇张玉军
  • 5篇琚晓冬
  • 2篇杨朝帅
  • 2篇任伟中
  • 2篇符贵军
  • 2篇张思渊
  • 1篇陈铁林
  • 1篇冯文娟
  • 1篇赵洪波
  • 1篇张玉
  • 1篇徐刚
  • 1篇周英博
  • 1篇张鑫鑫

传媒

  • 6篇岩土力学
  • 2篇地下空间与工...
  • 2篇Journa...
  • 1篇岩土工程学报
  • 1篇焦作大学学报
  • 1篇武汉科技大学...
  • 1篇灾害学
  • 1篇中国科学:技...

年份

  • 1篇2018
  • 3篇2017
  • 6篇2016
  • 1篇2015
  • 3篇2014
  • 1篇2013
20 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
脆性孔隙介质内的结晶应力被引量:7
2016年
盐、水在岩石类脆性介质孔隙内结晶并对壁面产生的结晶压力作用是宏观上介质风化、冻融破坏形成的重要因素之一。将真实介质内的孔隙系统简化为各自相互贯通的理想球体、圆柱体、椭圆柱体及椭球体,并结合孔隙数量(体积)与孔径间的数学统计分布关系,提出了4种非均匀孔隙系统模型。在此基础上结合准平衡状态下非均匀孔隙系统的结晶规律、理想形态孔隙结晶压力理论及孔隙结晶应力的均化算法,推导了结晶过程中这四类模型的宏观"均化应力"计算方法和公式。以非均匀球状孔隙系统内NaCl结晶为例,探讨了宏观三向"均化应力"随结晶入侵半径(对应于孔隙溶液浓度)变化的发展演化规律。
琚晓冬冯文娟张玉军赵洪波
Numerical simulation for influences of pressure solution on T-H-M coupling in aggregate rock
2014年
The pressure solution model of granular aggregates was introduced into a FEM code which was developed for the analysis of thermo-hydro-mechanical(T-H-M) coupling in porous medium. Aimed at creating a hypothetical model of nuclear waste disposal in unsaturated quartz aggregate rock mass with laboratory scale, two 4-year computation cases were designed: 1) The porosity and permeability of rock mass are functions of the pressure solution; 2) The porosity and the permeability are constants. Calculation results show that the magnitude and distribution of stresses in the rock mass of these two calculation cases are roughly the same. And, the porosity and the permeability decrease to 43%-54% and 4.4%-9.1% of their original values after case 1 being accomplished; but the negative pore water pressures in cases 1 and 2 are respectively 1.0-1.25 and 1.0-1.1 times of their initial values under the action of nuclear waste. Case 1 exhibits the obvious effect of pressure solution.
张玉军琚晓冬
压力溶解对颗粒聚集岩体中热-水-应力耦合作用的弹塑性有限元分析被引量:3
2016年
将Taron等提出的颗粒聚集体的压力溶解模型引入笔者所研制的孔隙介质热-水-应力耦合有限元程序中,并使用摩尔-库仑准则,针对一个假设的实验室尺度且位于饱和石英颗粒聚集岩体中的高放废物地质处置库模型,拟定弹性分析和弹塑性分析两种计算工况,进行4 a处置时段的数值模拟,考察了岩体中的温度、颗粒界面水膜及孔隙中的溶质浓度、迁移和沉淀质量、孔隙率及渗透系数、孔隙水压力、地下水流速和应力及塑性区的变化、分布情况。结果主要显示:弹塑性分析中由于应力调整和增大了分子扩散系数,使得塑性区的颗粒介质的溶解、迁移和沉淀有明显的变化,并对渗流场(孔隙水压力及流速)和应力场产生显著的影响。但两种工况弹性区中的颗粒介质的溶解、迁移和沉淀差别较小。
周英博张玉军
关键词:弹塑性模型热-水-应力耦合有限元分析
热-水-应力-迁移耦合条件下双重孔隙-裂隙介质的抗剪强度及有限元分析被引量:6
2015年
考虑裂隙的连通率、间距、孔隙基质和裂隙材料在表征单元(REV)中的体积分数,并假定双重孔隙-裂隙介质的等效内摩擦角保持常数,而等效黏聚力是固有黏聚力、等效塑性应变、基质吸力、溶质浓度及温度的函数,提出了一种在热-水-应力-迁移耦合条件下确定表征单元内任一平面上等效的黏聚力及内摩擦角的方法。针对一个假定的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置模型进行了数值模拟及分析。结果表明,基质吸力对于等效黏聚力的增强作用大于等效塑性应变和溶质浓度的减弱作用,使得等效黏聚力得到了提高,故减少了围岩中的塑性区;由此岩体应力、孔(裂)隙水压力及流速、孔(裂)隙溶质浓度的分布及量值也发生相应的改变。
张玉军琚晓冬
关键词:抗剪强度有限元分析
双重介质中洞室周边切向应力的各向异性解被引量:3
2017年
为快速、批量地进行参数敏感性研究,基于各向异性弹性力学的理论,将具有两组正交节理的双重孔隙-裂隙介质简化为平面正交各向异性无限域,建立了相应的物理方程,得出此无限域中圆形洞室周边切向应力的弹性解析公式。对节理、基岩的几何及弹性常数、侧压力系数、边界荷载作用方向角等因素的应力敏感性进行了分析。其结果表明:节理的间距及刚度、基岩弹性常数的变化对洞周切向应力的影响不大;而侧压力系数、边界荷载作用方向对洞周切向应力的分布及量值有显著的作用;在边界荷载作用方向为某个角度时应力波峰和波谷的差值最大,这意味着此时洞室的稳定性最差。
张玉军张思渊
关键词:正交各向异性圆形洞室切向应力解析解
孔隙率对岩体中THM耦合作用的弹塑性有限元分析被引量:3
2016年
笔者使用Taron等提出的颗粒聚集体的压力溶解模型和摩尔-库伦准则,假设在饱和的石英颗粒聚集岩体中有一实验室尺度的高放废物地质处置库模型,针对其拟定两种计算工况:(1)内摩擦角和黏聚力均为常数;(2)内摩擦角为常数,黏聚力是孔隙率的负指数函数,进行4a处置时段的热-水-应力(THM)耦合有限元数值模拟,就岩体中的温度场、渗流场、应力场和浓度场的变化及分布情况进行了考察。结果显示:与黏聚力是常数的情况相比,黏聚力随孔隙率而变化时,岩体相同部位进入屈服阶段的时机滞后,塑性区减小,并推迟了塑性部位的溶质浓度、迁移/沉淀质量、反应体积和颗粒贯穿深度的突变时间;弹塑性分析中由于应力调整和增大了分子扩散系数,使得塑性区的颗粒介质的溶解、迁移和沉淀相比于弹性区有明显的变化,并对渗流场(孔隙水的压力及流速)和应力场产生显著的影响。
张玉军琚晓冬
关键词:孔隙率弹塑性模型热-水-应力耦合有限元分析
双重孔隙-裂隙岩体中地下洞室稳定性的瞬弹-粘弹-粘塑性二维有限元分析被引量:3
2016年
用西原模型描述双重孔隙-裂隙介质的流变特性,但其中的瞬弹、粘弹及粘塑性元件由岩块和节理的成分构成,建立了该模型的平面有限元求解格式并引入已开发的计算程序中.针对一个矩形地下洞室围岩中无、有成组正交或斜交裂隙的四种计算方案,进行数值模拟,分析、对比了围岩中的位移、应力及塑性区.其结果显示:多组裂隙的作用一是降低了完整岩体的抗剪强度,二是改变了围岩中的应力分布及量值;与单一介质相比,双重介质围岩中位移的方向有所变化,其随时间发展的量值明显增大,并且应力场的分布也有相应的改观;随裂隙组倾角的改变,双重介质围岩中的塑性区范围可能比单一介质围岩中的大或小.
张玉军琚晓冬
关键词:地下洞室稳定性分析有限元方法
压力溶解对颗粒聚集岩体中热-水-应力耦合影响的数值模拟被引量:3
2014年
在自主研制的孔隙介质热-水-应力耦合有限元程序中引入Taron等提出的颗粒聚集体的压力溶解模型,针对一个假设的实验室尺度且位于非饱和石英颗粒聚集岩体中的高放废物地质处置模型,拟定两种计算工况:(1)孔隙率和渗透系数是压力溶解的函数;(2)孔隙率和渗透系数均为常数,进行4a处置时段的数值模拟,考察了岩体中的温度、颗粒界面水膜及孔隙中的溶质浓度、迁移和沉淀质量、孔隙率及渗透系数、孔隙水压力、地下水流速和应力的变化、分布情况。研究结果表明:工况1计算终了时,压力溶解使得孔隙率和渗透系数分别下降到初始值的43%-54%、4.4%~9.1%。在核废料释热温度场的作用下,工况1、2中的负孔隙水压力分别为初始值的1.00~1.25倍、1.00~1.10倍,前者表现了压力溶解的明显影响;两种工况的岩体中的应力量值及分布基本相同。
张玉军杨朝帅徐刚
关键词:热-水-应力耦合数值模拟
一种双重孔隙-裂隙岩体流变模型及其在地下洞室有限元分析中的应用被引量:5
2017年
用西原模型描述双重孔隙-裂隙介质的流变特性,在理论上给出了其流变参数及强度指标的确定方法,建立了瞬弹-黏弹-黏塑性平面有限元求解格式和研制了相应的计算程序。针对一个矩形地下洞室围岩为裂隙岩体和完整岩体的两种工况进行数值分析,对比了围岩中的位移、应力及塑性区。其结果显示:相比于单一介质的情况,双重介质因其变形模量、凝聚力和内摩擦角减小,故洞室围岩中随时发展的位移和塑性区有明显的增长,两种工况的围岩应力分布亦存在较大的不同,特别是双重介质围岩中最大主应力σ_1和最小主应力σ_3的差值较大,因此,提高了围岩破坏的可能性。
符贵军张思渊张玉军
关键词:地下洞室稳定性分析有限元方法
2D DEM analyses for T-M coupling effects of extreme temperatures on surrounding rock-supporting system of a tunnel in cold region被引量:1
2013年
Taking the Kunlunshan Tunnel on Qinghai Tibet Railway as an engineering background, the curved wall-inverted arch lining of the tunnel was simplified into the straight wall-umbrella arch one, and the fractured rock mass with developed joints was treated as a discrete medium in the calculation. Using the UDEC code, the numerical simulations for thermo-mechanical coupling processes in the surrounding rock mass-supporting system were carried out aiming at the conditions of mean temperature, extreme highest temperature and extreme lowest temperature in one year. The distributions and changes of stresses, displacements, plastic zones, temperatures in the rock mass of near field, as well as the loading states in the model-building concrete and bolting were investigated and compared for these three computation cases. The results show that compared with the case of mean temperature, the ranges, where the temperatures of surrounding rock mass change obviously, are 6.0 m and 6.5 m, respectively, for the cases of extreme highest temperature and extreme lowest temperature; the displacements of tunnel are raised by 3.2 9.3 and 5.7 12.7 times, and the thicknesses of plastic zones reach 1.5 2.5 m and 2.0 4.5 m for case 2 and 3, respectively; the extreme temperatures of air have strong effects on the stress, deformation and failure states of supporting structure of tunnel in cold region, and the influence degree of extreme lowest temperature is the highest.
张玉军杨朝帅王永刚
关键词:EXTREMETUNNELCOLDTHERMO-MECHANICALDISTINCT
共2页<12>
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