国家自然科学基金(11002067)
- 作品数：13 被引量：91H指数：4
- 相关作者：肖建清冯夏庭张庆伟原新生吕金城更多>>
- 相关机构：安阳师范学院中国科学院武汉岩土力学研究所中南大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学矿业工程更多>>
- 基于RS-ANN的某矿山井下开采防水安全岩柱厚度的确定
- 2010年
- 水下矿床是难采矿体的一个重要方面,针对某矿山的实际情况,深入分析了该矿的地质资料后,在查阅相关文献的基础上,建立了该矿导水裂隙带高度的粗糙集—神经网络预测模型.在比较了粗糙集—神经网络预测结果、地质详查报告提供的结果及采用经验公式计算的结果后,认为神经网络预测的结果较准确,其结论在该矿水下开采设计中可以采用.在预测的导水裂隙带高度基础上,参考采矿设计手册中的经验公式,并类比其它矿山水下开采的情况,计算出了防水安全岩柱的厚度.此项研究为该矿重新编制开采设计方案和安全专篇提供了依据,同时为矿山安全管理提供了参考.
- 蒋复量李向阳肖建清钟永明叶勇军王淑云
- 关键词：水下开采导水裂隙带粗糙集人工神经网络
- 基于梁柱稳定理论的深埋隧洞岩爆破坏及孕育机理研究被引量：3
- 2014年
- 深埋隧洞中岩爆轴向位置的确定以及破坏机理的研究是岩爆灾害预测和防治的理论基础。根据深埋长大隧洞围岩的结构、受力以及变形特点,建立了梁柱力学模型。在弹性范围内,运用力法,求解了该一次超静定梁柱的挠曲线方程和转角方程,得出了临界力的解析表达式。以锦屏II级水电站的松动圈实测数据为依据,给出了梁柱模型截面尺寸的确定方法,计算了围岩各部位存在稳定性问题的临界长度值以及达到临界稳定状态的特征长度值。最后,给出了深埋隧洞坑状岩爆的演化模型,分析了掌子面推进过程中,开挖卸荷、动力扰动等对于裂纹的萌生和扩展、围岩结构的形态和稳定性以及岩爆破坏模式的影响。
- 肖建清杨玉东冯夏庭
- 关键词：深埋隧洞岩爆机理
- 基于小波理论的井下深孔爆破振动信号辨识与能量衰减规律分析
- 在爆破漏斗试验的基础上,制定了某矿山的深孔爆破方案,在现场进行了深孔爆破试验并实施了振动监测。采用小波分析方法对深孔爆破振动信号频带能量分布进行了分析,发现Ⅳ号测点的频带能量分布与其它4个测点明显不同,从而判定Ⅳ号测点数...
- 蒋复量周科平邓红卫潘东刘高李魁
- 关键词：深孔爆破小波分析
- 文献传递
- 均匀地应力场下圆形隧道静态弹塑性解析方法被引量：3
- 2013年
- 针对圆形隧道的弹塑性解析中许多能更好地反映岩石特性的本构模型由于数学求解的困难而得不到广泛应用的问题,进行新的尝试。首先,基于单一曲线和体积不可压缩假设,总结完善一种更为简便的解析方法。其次,运用该解析方法,针对6种不同的本构模型,计算围岩的弹性区和塑性区应力、塑性区半径、围岩平衡方程、围岩自承地应力上下限等,得到精确或近似的解析表达式。针对线性软化本构模型,引入Lambert函数给出塑性区半径R的解析表达式,论证围岩平衡曲线中R的取值范围。针对Nelder非线性软化本构模型,引入幂函数给出拐点横坐标以及拐点处降模量的近似计算式。当峰后为Weibull非线性软化本构模型时,由于whittaker函数无法求反函数和极限,故而提出以Gauss公式拟合整条围岩平衡曲线,再以Gauss反函数的求解得到塑性区半径的新思路。最后,对比分析6种本构模型的解析结果之间的差异后得出,非线弹性情况下得到的围岩自承地应力上限比线弹性情况下高,而应力集中系数低,应力集中位置偏离弹塑区边界位于弹性区内,切向应力再分布曲线上不会出现尖角,这些都与实际更为相符。因此,不论是软岩或是硬岩,使用连续而光滑的本构模型进行弹塑性分析可以得到更为符合实际的结果。
- 肖建清冯夏庭张腊春邱士利
- 关键词：圆形隧洞弹塑性分析本构模型
- 爆破循环对围岩松动圈的影响被引量：38
- 2010年
- 基于松动圈的现场测试结果,研究声波波速沿孔深的变化规律以及爆破施工对于松动圈的影响。结果表明,波速沿径向逐渐增大,经历一个波峰后又逐渐降低,最后趋于稳定。每一循环进尺,测区中都存在强化和弱化区域,分布比较复杂,与爆破前松动圈的大小以及爆破效果密切相关。而爆破循环的累积影响效应表明,弱化带位于裂隙区,其损伤是纵波和横波共同作用的结果;强化带位于应力集中区,主要得益于爆破的震实效应以及碎胀力的挤压。当测孔离掌子面达到一定距离之后,波速虽有小幅的调整但不影响松动圈的形状,应力集中区不会产生偏移,据此得出松动圈测定的原则和时机。沿着隧洞轴线方向,当测点离掌子面一定距离之后,波速趋于稳定,据此给出爆破施工影响范围的确定方法。爆破循环对于围岩松动圈影响范围的确定,可为软岩隧洞的围岩支护以及硬岩隧洞岩爆的防治提供依据。
- 肖建清冯夏庭林大能
- 关键词：爆破工程隧道围岩松动圈
- 圆柱土样Biot固结模型的Green函数及其土体体积应变规律被引量：3
- 2013年
- 通过建立横观各向同性圆柱土样轴对称Biot固结问题的Green·函数,得到了用Green函数表示的径向位移分布表达式和相应的空隙水压力的精确解析解.该方法不仅避免了将问题的解分解为弹性静力学解和渗流拟动态解的叠加的过程和复杂的积分变换,而且问题的级数解形式简洁,收敛速度较快,便于数值计算和圆柱土样的全场渗流固结规律的分析.最后以此结果具体分析了Mandel-Cryer效应在圆柱土样不同位置的强弱程度和土的泊松比对Mandel-Cryer效应的影响,表明本文方法的正确性.
- 原新生吕金城肖建清
- 关键词：BIOT固结GREEN函数
- 单层厚壁圆筒的Green函数及其动应力分布
- 2013年
- 通过建立轴对称冲击载荷作用下单层厚壁圆筒的Green函数,得到了问题的位移分布的解析解和相应的动应力分布表达式,此解法不仅避免了将动力学的一般解分解位拟静态解和自由振动解叠加的过程,而且解的形式适用于各种初始条件,便于数值计算和应力分布规律的分析.通过一个实例的计算,表明本文求解方法的正确性,并以此结果具体分析了单层厚壁圆筒的动应力分布规律.
- 原新生吕金城肖建清
- 关键词：轴对称圆柱壳GREEN函数应力分布
- 圆形隧道开挖卸荷效应的动静态解析方法及结果分析被引量：11
- 2013年
- 针对地下圆形隧道的开挖卸荷效应,基于岩石动力学和弹塑性理论,在求解其动、静态显式解析解方面进行新的尝试。首先,探讨非均匀应力场中圆形隧洞开挖卸荷的力学模型,研究初始应力的分布规律以及卸荷过程的处理方法。基于Laplace变换和留数定理,给出一种计算隧道开挖时围岩响应规律动态解析解的方法,得到线性卸荷条件下围岩应力和位移的解析表达式。其次,考虑岩体的非线性硬化和软化特性,运用弹塑性解析法,推导出围岩应力和位移的静态解析表达式。对比分析动静态解析结果的差异,结果表明:(1)卸载阶段,惯性力的存在能减少开挖卸荷对围岩的破坏,保持围岩的完整性,故而在动态解析结果中,围岩的扰动范围小,位移小,应力集中系数低,但应力梯度较高。(2)动态解中,径向应力一直处于压缩状态,而切向应力先拉后压,有利于径向拉裂纹及层板结构的形成。(3)卸荷速率存在临界值,当卸荷速率达到临界值时,质点的振幅及频率都达到最大值。
- 肖建清冯夏庭邱士利张腊春
- 关键词：隧道工程圆形隧洞开挖卸荷留数定理
- 圆球土样Biot固结模型的Green函数及其土体体积应变规律被引量：1
- 2014年
- 通过建立圆球土样Biot固结问题的Green函数,得到了圆球土样径向位移表达式和固结过程中孔隙水压力及土体体积应变的精确解析解.该方法不仅避免了将问题的解分解为弹性静力学解和渗流拟动态解的叠加,而且便于数值计算和分析圆球土样的全场渗流固结规律.最后以此结果具体分析了圆球土样Biot固结过程中土体体积应变规律和Mandel-Cryer效应在圆球土样不同位置的强弱程度和土的泊松比对Mandel-Cryer效应的影响.
- 原新生吕金城肖建清
- 关键词：BIOT固结GREEN函数
- 基于能量耗散原理的非均质岩石损伤破坏元胞自动机模型研究被引量：1
- 2014年
- 基于能量耗散理论建立非均质岩石的动态损伤破坏元胞自动机,分析单轴压缩试验中岩石破坏截面的损伤状态,得到该情况下的岩石裂隙微观动态发展过程、损伤演化关系以及全程应力应变曲线。研究发现:①加载过程中,均质度较低的岩样裂纹的萌生和扩展较为分散,损伤速率低;均质度较高的岩样裂纹的萌生和扩展非常集中,表现为脆性破坏。②损伤演化曲线呈3阶段S形发展。③随着岩石均质度参数的增加,岩石的峰值强度和峰值应变都有所提高,峰后曲线越来越陡。④给出的衡量岩石脆性破坏强弱程度的指标参数,能够较好地描述岩石破坏形式随着均值度参数m变化的规律。
- 皮智鹏肖建清胡和平
- 关键词：损伤演化规律
