国家自然科学基金(41102182)
- 作品数：22 被引量：115H指数：7
- 相关作者：贾善坡罗金泽高敏龚俊于洪丹更多>>
- 相关机构：长江大学中国科学院武汉岩土力学研究所山东大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金中国石油科技创新基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程自动化与计算机技术矿业工程更多>>
- 热-应力-损伤耦合作用下深埋隧洞围岩稳定性分析被引量：5
- 2014年
- 以热力学和弹塑性力学理论为基础,分析岩石热-力完全耦合作用及其对力学参数和热特性参数的影响,建立了岩石热-力-损伤耦合模型及其参数演化方程,以ABAQUS软件为平台对其进行二次开发,并通过典型算例验证了岩石热-力完全耦合的重要性。然后以某深埋软岩隧洞为例,研究温度和开挖卸载共同作用下的隧洞围岩力学行为和损伤过程。计算结果表明:温度对岩石的力学性质和损伤演化过程影响显著,开挖损伤和热应力诱发的损伤对围岩热力学参数的影响不可忽略;所提出的力学模型可以有效反映围岩损伤演化、调热圈演化以及热力学参数演化,具有一定的借鉴作用。
- 贾善坡吴渤陈卫忠伍国军高敏龚俊
- 关键词：岩石力学隧洞数值模拟
- 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
- 基于单纯形-模拟退火算法的岩土力学参数反演被引量：4
- 2019年
- 为解决传统方法应用于岩土工程反分析问题时效率低、计算量大的缺点,将单纯形算法和模拟退火算法直接结合为一种混合优化算法。以测点实测值和计算值的误差建立精确罚函数模型,将有限元程序ABAQUS作为一个单独模块嵌入到优化算法程序中,编制了有限元优化反分析程序。结合工程实例应用了该优化算法,并在工程数值模型中采用开发的材料模型子程序,提高了反演参数精度。计算结果表明,该方法是可行的,与传统方法相比搜索效率显著提高,可以用于岩土工程的参数反演分析。
- 贾陆锋龚俊贾善坡
- 关键词：ABAQUS有限元
- 单轴压缩下固井G级水泥石尺寸效应试验
- 2019年
- 尺寸效应是准脆性材料的固有特性。为研究固井水泥石的尺寸效应,以固井G级水泥为原料人工制作水泥石,利用微机伺服控制液压万能试验机系统对5组高径比2∶1的水泥石进行单轴压缩试验,获得水泥石单轴抗压强度、弹性模量及峰值应变等试验数据。结果表明,固井G级水泥石有比较明显的尺寸效应现象,随着水泥石尺寸的增大,抗压强度值先增大后减小;平均弹性模量在2.85~4.90GPa范围内波动,较小尺寸的水泥石峰值应变变化明显;同时水泥石内部的均匀性及密实度受水泥石尺寸大小影响,随着尺寸的增大,其内部缺陷也相应地增大,进一步影响试验试样的抗压强度值。
- 谢志英高源贾善坡吴羿君陈美杰潘博翔
- 关键词：单轴压缩尺寸效应水泥石
- 软硬互层岩体模型单轴压缩破损规律研究被引量：10
- 2015年
- 鉴于正确认识软硬互层岩体力学特征、分析其变形和强度规律,是大型岩体工程设计和施工需解决的关键问题,开展了一系列的物理模型试验和数值模拟试验,研究了软硬互层岩体的力学特征,探讨了互层的存在以及倾角变化对岩体变形破损的影响规律。结果表明,当岩层倾角由0°增加至90°时,试样的单轴抗压强度存在明显差异,抗压强度随岩层倾角的增大呈U型分布;试样的破损特征随倾角变化和分层变化呈不同破坏形态,破裂面主要沿软硬分层薄弱面发育,层间破坏主要由软弱分层的破坏引起;软硬分层薄弱面处切应力明显增大,相邻软硬夹层的应力分布有明显间断。
- 吴渤吴立罗金泽贾善坡
- 关键词：破坏模式薄弱层数值模拟
- 考虑围压影响的盐岩弹塑性损伤本构模型研究被引量：10
- 2015年
- 深入研究盐岩受力变形、破坏机制及力学模型,对于保证油气地下储库的安全和稳定具有十分重要的意义。以盐岩在多组围压下的三轴试验为基础,由热力学定律出发,将损伤引入到改进的摩尔-库仑(Mohr-Coulomb)准则中,提出了与围压相关的损伤准则和塑性硬化函数,建立了一种能够描述盐岩力学特性的弹塑性损伤模型,该模型能够反映盐岩的塑性与损伤耦合、应变硬化-软化和围压影响。将研究成果与ABAQUS软件相结合,通过二次开发,编制了相应的计算程序。通过模拟盐岩室内三轴压缩试验表明,数值模拟曲线与试验曲线吻合较好,所建立的力学模型可以较好地描述盐岩在不同围压状态下的力学损伤发展、应变硬化-软化以及脆-塑性转换的力学特征。
- 贾善坡罗金泽杨建平高敏龚俊
- 关键词：盐岩围压力学模型
- 泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型研究(Ⅰ)：理论模型被引量：14
- 2011年
- 在室内和现场试验的基础上,根据泥岩的非线性蠕变变形特点,构造了基于摩尔-库仑准则的蠕变势,建立了泥岩非线性蠕变损伤本构模型及其损伤演化方程;对泥岩裂隙自愈合机制进行了探讨,得到围压、孔隙水和饱水时间是影响裂隙愈合的主要因素,通过引入愈合应力和水化学愈合因子的概念,建立了泥岩渗透性自愈合模型。研究结果表明,泥岩非线性蠕变是其内部结构损伤在蠕变过程中的综合表现,泥岩的蠕变速率不仅与应力水平、时间相关,而且还与累积蠕变变形密切相关,提出的模型能较真实反映泥岩蠕变变形过程、损伤演化、渗透性演化和裂隙自愈合,且材料常数较少,便于从实验数据中获得。文中涉及到的数值算法、程序实现、模型参数的确定以及工程应用将在本文的Ⅱ部分给出。
- 贾善坡陈卫忠于洪丹李香玲
- 关键词：泥岩摩尔-库仑准则蠕变损伤渗透性自愈合
- 泥岩非线性蠕变损伤-渗透愈合耦合模型及其应用被引量：6
- 2016年
- 以某泥岩高放废物处置库为研究背景,根据室内试验和现场试验成果,提出了考虑泥岩应变硬化和软化以及蠕变效应的损伤判断准则和修正MohrCoulomb屈服破坏准则,建立了一种新的泥岩非线性黏弹塑性损伤模型;探讨了泥岩的渗透性演化机制,以泥岩损伤-渗透耦合及其自愈合为主线,建立了泥岩损伤-渗流耦合模型及渗透性自愈合演化方程.然后对地下储库施工过程进行了数值模拟,研究结果表明:施工质量对围岩扰动区有明显的影响,人工掘进巷道最大损伤约为0.38,明显大于采用盾构法施工的巷道;开挖后围岩渗透率明显增大,人工掘进巷道约为原岩的109倍,盾构施工巷道约为原岩的24倍;围岩蠕变损伤在巷道施工完成初期增长速度较快,扰动区渗透率略有增大,此后愈合应力和水化学效应对围岩渗透率的影响大于蠕变损伤的影响,扰动区渗透性逐渐恢复,约3年后渗透率愈合到原岩的数量级10^(-19)m^2.所提出的模型能有效地描述泥岩水-力耦合特性,对软岩隧洞长期稳定性的预测与预报具有一定的参考意义.
- 贾善坡于洪丹伍国军高敏龚俊张力伟
- 关键词：泥岩自愈合
- 岩体结构面强度特性及地下水影响被引量：1
- 2013年
- 结构面强度是岩体重要的力学特征之一,它控制着岩体的强度及变形;通过对结构面强度理论的分析和总结,从理论上验证了压应力状态下节理岩体的2种破坏形式,即结构面的剪切破坏和岩石的剪切破坏;考虑地下水的影响,引入有效应力原理,建立了饱和岩体结构面剪切破坏的强度准则.该准则对于深部岩体强度的研究具有重要的理论意义.
- 肖桃李艾明路亚妮
- 关键词：岩体结构面抗剪强度地下水有效应力原理
- 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
