湖北省自然科学基金(2011CDB008)
- 作品数：9 被引量：57H指数：5
- 相关作者：贾善坡罗金泽谭贤君王越之于洪丹更多>>
- 相关机构：长江大学中国科学院武汉岩土力学研究所中国核工业中原建设有限公司更多>>
- 发文基金：湖北省自然科学基金国家自然科学基金中国石油科技创新基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学自动化与计算机技术天文地球更多>>
- 基于热-流-固耦合模型的石油钻井施工过程数值分析被引量：11
- 2012年
- 岩土介质多场耦合问题需考虑诸多因素,温度、渗流及应力之间的耦合关系复杂,试验条件不易控制,且难以实现,因此,辅以数值模拟手段具有重要的意义。基于混合物理论,推导出岩土介质温度、渗流和应力耦合的数学模型及其控制方程,提出该数学模型的求解方法,以MATLAB语言为平台,将Abaqus程序作为一个模块嵌入迭代算法程序中,编制了多场耦合分析程序,并给出了2个典型算例验证该方法的有效性和实用性。然后,将建立的多场耦合模型和计算程序应用于石油钻井施工过程的模拟,重点分析井壁围岩内温度场、渗流场和应力场的变化规律,以及钻井液温度的变化对井壁稳定性的影响。研究成果对我国地下石油、核废料储存等工程设计和施工具有一定的指导意义。
- 贾善坡邹臣颂王越之谭贤君甘新星
- 关键词：岩土介质有限元程序二次开发井壁稳定
- 单一层状岩体和软硬复合岩体单轴压缩破损特征试验研究被引量：3
- 2014年
- 针对层状岩体的破损特征开展了一系列的物理模拟试验,分析了单一层状岩体和软硬复合岩体在单轴压缩情况下的破损特征,并对倾角、夹层的变化对岩体破损的影响规律进行了研究。试验结果表明,当岩层倾角较小时,单一层状岩体和软硬复合岩体破坏主要为岩石先破坏,后层间错动破坏,破损模式与无分层的岩石破损相似;当倾角增大时,单一层状岩体的破损以层间的剪切破坏为主,而软硬复合岩体的破坏同时伴有内部硬夹层的劈裂破坏;当角度增大到90°时,单一层状岩体的破坏为沿层间直接破坏,软硬复合岩体则同时伴有边缘硬质夹层的失稳劈裂。
- 罗金泽高敏龚俊贾善坡桓秀剑肖述贤
- 关键词：单轴压缩
- 层状岩体单轴压缩破损特征与数值模拟研究被引量：11
- 2014年
- 针对层状岩体的破损特征开展了一系列的室内模型试验,分析层状岩体单轴压缩情况下的变形破坏特征,探讨倾角及夹层变化对岩体强度和破损的影响规律.室内试验结果表明:当岩层倾角较小时(θ<45°),岩体破坏主要为岩石先破坏,后层间错动破坏;当岩层倾角增大时(45°≤θ<75°),岩体的破坏以层间的剪切破坏为主,并伴有劈裂破坏;当岩层倾角增大到90°时,岩体的破坏为沿层间直接破坏,伴有局部的失稳劈裂.采用ABAQUS软件对上述模型试验进行数值模拟,数值模拟及理论分析表明:岩体的压缩强度呈先减小后增大的"U"形分布,计算结果与室内实验结果具有较好的一致性.
- 贾善坡罗金泽吴渤席增强
- 关键词：层状岩体倾角数值模拟
- 考虑自愈合效应的泥岩巷道开挖扰动区渗透性反演分析被引量：3
- 2015年
- 泥岩自愈合特性是核废料库选址评价及储库安全稳定性分析的一项重要研究内容。以某泥岩高放废物处置库为研究背景,在室内和现场试验的基础上,采用指数模型建立了巷道围岩渗透性分布模型和裂隙渗透性自愈合模型;结合巷道围岩孔隙水压力的多年观测资料,通过建立能够反映实际施工过程的水-力耦合计算模型,采用精确罚函数法以及Nelder-Mead算法相结合的有限元优化反分析程序,对巷道围岩渗透性参数进行反演研究。结果表明:反演所得的围岩渗透系数量级与试验值量级均为10-12m/s,反演孔隙水压力值与实测值比较接近;围岩垂向渗透系数的扰动程度和范围明显大于水平向渗透系数,垂向渗透系数提高了2个数量级,扰动范围约为25 m,渗透性恢复到初始水平时间约需5 a。
- 贾善坡龚俊高敏罗金泽于洪丹
- 关键词：泥岩自愈合
- 变形多孔介质温度-渗流-应力完全耦合模型及有限元分析被引量：11
- 2012年
- 根据多孔介质中温度、渗流及应力之间复杂的耦合关系,基于连续介质力学和混合物理论,导出变形多孔介质热–流–固三场耦合模型及其控制方程,探讨有限元法的求解过程,以ABAQUS软件为求解器,在MATLAB语言环境下编制相应的计算程序,并通过典型算例考证程序的正确性。然后研究石油钻井过程中的热–流–固耦合作用过程,详细分析场耦合作用对井壁孔隙压力、温度和应力的影响,计算结果表明,热–流–固耦合作用对井壁稳定有重要的影响,应全面考虑各物理场之间的耦合作用。研究成果为分析岩土介质多场耦合过程提供一条有效的途径,从而为进一步研究温度–渗流–应力–化学(THMC)耦合问题奠定基础。
- 贾善坡冉小丰王越之肖桃李谭贤君
- 关键词：流体力学有限元ABAQUS井壁稳定
- 基于各向异性本构模型的隧道围岩稳定性研究被引量：1
- 2013年
- 在地下工程设计中普遍将岩体近似为各向同性体并不能反映裂隙组的分布对岩体各向异性的影响,为此将岩体视为由基岩和定向裂隙面构成的一种宏观复合材料,基于Drucker-Prager准则,在考虑结构面的几何特性和力学性质基础上建立岩体各向异性本构模型,据此模拟了某隧道开挖施工过程。结果表明,各向异性本构模型可较好地模拟隧道围岩各向异性及其破坏特征,与工程实际相符。
- 贾善坡罗金泽吴渤伍国军
- 关键词：围岩稳定性各向异性
- 渗流-应力耦合作用下深埋黏土岩隧道盾构施工特性及其动态行为研究被引量：10
- 2012年
- 基于连续介质大变形理论和损伤力学理论,将塑性损伤演化与渗流相互耦合的方法引入到Mohr-Coulomb准则,建立黏土岩弹塑性大变形渗流–应力耦合模型,以ABAQUS软件为平台对其进行二次开发。以比利时黏土岩核废料库工程为背景,在全面分析盾构施工影响围岩稳定性因素的基础上,建立反映施工质量的等代层模型,对不同施工质量时盾构掘进过程中围岩及开挖面的变形、孔隙压力及塑性区的演化规律进行数值模拟。计算结果表明,围岩变形在开挖面附近达到最大值,施工质量对围岩稳定性有明显的影响,施工质量越差,开挖扰动区的范围就越大,并且孔隙压力降低的幅度就越大。研究结果可为软岩隧道设计及施工提供参考。
- 贾善坡陈卫忠于洪丹李香玲
- 关键词：隧道工程盾构隧道
- 考虑岩体各向异性强度的隧洞围岩稳定性分析被引量：2
- 2013年
- 岩体中普遍存在着大量的节理裂隙等不连续面,这些不连续面对岩体的强度有着重要的影响。以具有较密集成组节理的岩体为研究对象,以Drucker-Prager准则和裂隙应力张开准则为基础,分别考虑岩块和节理面各自的物理力学性质,研究岩体在各向异性强度准则下的理论方法,并建立了岩体各向异性本构模型,用以描述节理岩体在强度方面的各向异性及其破坏特征。将该模型用于隧洞围岩稳定性分析工程中,研究表明,该模型可以较好地解释节理岩体围岩的破坏特征,与工程实践相符。研究成果对我国地下石油、核废料储存以及深埋地下工程的设计与施工具有重要的指导意义。
- 贾善坡邹臣颂吴渤罗金泽伍国军
- 关键词：节理岩体本构模型围岩稳定性
- 基于遗传算法的岩土力学参数反演及其在ABAQUS中的实现被引量：6
- 2012年
- 岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。结合ABAQUS有限元软件,提出遗传算法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到遗传算法程序中,以测点的实测值与计算值建立误差函数,编制了遗传算法反演分析程序。并给出应用实例验证了该法的有效性,表明该方法可应用于岩土工程中的反演分析工作。
- 贾善坡
- 关键词：岩土工程遗传算法ABAQUS误差函数
