国家自然科学基金(51009136)
- 作品数：11 被引量：23H指数：4
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- 考虑黏土特性的离散元程序开发被引量：3
- 2016年
- 黏土的宏观力学性质与其微观结构密切关联,而离散单元法是研究岩土材料力学行为宏微观联系的重要工具。但是目前绝大多数离散元程序主要针对无黏性颗粒土而开发,能用于黏土研究的离散元程序十分少见。介绍了自主开发的考虑黏土颗粒的薄板形状以及颗粒间复杂物理-化学作用力的黏土离散元模拟程序,以及程序中碰撞检测和颗粒间双电层斥力、范德华力以及Born斥力的计算模块。最后,给出了一个基于该程序的简单模拟实例,初步验证了其合理性。
- 商翔宇鲁巨明杨晨周国庆
- 关键词：离散单元法碰撞检测
- 高应力水平下深部黏土临界土力学模型研究被引量：5
- 2012年
- 基于近来发展的临界土力学模型CASM,提出了考虑强度参数C影响的模型CASM-hc.以ABAQUS为二次开发平台,编制了模型CASM-hc的用户子程序,并计算模拟了中常压以及高压作用下的三轴不排水剪切试验.结果表明,模型CASM-hc能较好反映中常压和高压作用下饱和黏土临界强度特征,高压作用下不计C影响的计算临界剪切应力比可大于相应试验值0.66倍;若高压作用下饱和黏土的C值减小,则计算峰值偏应力和孔隙水压力均相应减小,且其减小幅值是C减小幅值的1.44倍.
- 商翔宇余海岁周国庆
- 关键词：深部黏土本构模拟
- 不同剪切模量砂岩的相似材料配比设计被引量：4
- 2012年
- 为了研究深埋孔隙型富含水砂岩地层段的井壁受力及围岩与井壁的相互作用机理,进行了室内大型物理模拟试验。并通过相似材料配比试验获得了两种不同剪切模量砂岩的相似配比,用以在大型物理模拟试验中对应模拟两不同深度段的原型砂岩。同时,通过配比试验结果发现影响相似材料强度及剪切模量的两主要因素为水胶比和胶结材料含量,具体表现为,随着水胶比的减小,试件的单轴抗压强度及剪切模量均呈增大趋势,而胶结材料水泥含量少则是造成部分试件强度低的根本原因。最后,通过分析二者的影响方式以及依据已获得的试验规律,提出了进一步获得更大剪切模量砂岩相似材料配比设计的基本思路。
- 况联飞陈国舟王涛
- 关键词：相似材料剪切模量砂岩
- 基于EDEM的黏土三维离散元模拟程序开发
- 离散元法在许多领域得到广泛应用，岩土工程是其较为成熟的领域之一，尤其是离散元在无黏性土研究中的应用，而在黏性土研究中的应用仍相对有限。本文首先对黏土颗粒三维板状模型间相互作用力进行了更深入的研究，编译了三维黏土颗粒间双电...
- 钱万雄
- 关键词：黏性土二次开发
- 高应力水平下深部黏土力学特性微观分析被引量：5
- 2012年
- 深部黏土在不同应力水平作用下会表现出不同的力学特性,已有试验结果表明高应力水平下正常固结饱和深部黏土的压缩指数和内摩擦角均小于中常压下相应值。为揭示深部黏土力学性质发生上述变化的内在机理,首先利用现有基于双电层理论推算高压黏土压缩曲线的计算方法对试验结果进行验证计算,发现其低估了深部黏土在高压下的压缩性,分析表明原有的两黏土薄片中点无量纲势函数与黏土薄片无量纲距离参数的对数假设关系存在不合理之处,利用新提出的假设以及相应的计算方法获得的预测计算结果能够很好地与试验结果相吻合。然后利用弹性黏着摩擦理论对内摩擦角随应力水平变化进行了计算分析,结果表明在0.2 MPa作用下土的摩擦系数是1.6 MPa相应值的2倍,与实测结果基本一致。
- 商翔宇余海岁周国庆王飞陆勇
- 关键词：深部黏土力学特性
- 高压下饱和黏土B系数研究被引量：4
- 2015年
- 为了对高压与常压固结后饱和黏土B系数之间存在差异性与否,及其影响因素展开研究,利用GDS三轴试验机开展了固结压力为2 MPa的饱和黏土等向固结试验,其中特别设计进行了高压固结前后的B系数检测试验。试验结果表明:"饱和"黏土高压固结B系数明显小于1的原因在于试样无法达到饱和度100%的理想饱和状态,而并非先前研究报道的高压固结后黏土样内孔隙水以物理性质明显不同于自由水的结合水为主。另外,饱和黏土高压固结过程中,孔压完全消散明显滞后于常规体积变形–时间对数曲线上主固结完成点的出现;高压固结后饱和黏土B系数达到稳定的时间明显长于常压相应值。
- 商翔宇郑秀忠周国庆
- 关键词：饱和黏土
- 深部黏土层对立井井筒周围地表长期沉降的贡献分析
- 2022年
- 为了分析深部黏土层对华东地区煤矿立井井筒周围地表长期沉降的贡献度,采用流固耦合有限元模拟方法,计算分析了华东地区孔庄煤矿主井井筒周围的地表长期沉降,通过对比近40 a的实测地表沉降数据与数值模拟计算结果,验证了模拟计算的合理性,模拟结果表明:深部黏土地层压缩变形在总沉降量中占比可达70~80%,而且可能存在的井筒破裂处新增失水通道能明显增大总的地层沉降。对整个运营期限内的立井井筒周围地表沉降进行了预测分析,结果显示,即使未来60 a含水层不再疏水,地表沉降量仍将持续发展,且其平均速率与前40 a相当。
- 车平刁志翔王奇石商翔宇
- 关键词：长期沉降深部黏土立井井筒
- 华东矿区深厚黏土层自重沉降模拟分析
- 2022年
- 华东矿区上覆有厚表土地层,该区域存在立井井筒周围地表长期持续沉降的问题。此沉降是否可能含有深厚黏土层尚未完全稳定的自重固结贡献值得怀疑。结合文献中华东矿区地层地质资料,基于Gibson大变形固结理论对深厚黏土地层自重固结过程进行了计算研究,分析了不同地层厚度与地层埋深对自重固结沉降量和固结时间的影响。结果表明:对于埋深超过150 m、土层厚度小于百米的黏土地层,由于其地质年代普遍早于中更新世,其自重固结变形已经完全稳定;而对于埋深为75 m、厚度超过77 m的黏土地层,其地质年代可能处于中更新世的尾段,存在自重固结尚未完成的可能,但其导致的年沉降量较小。
- 刁志翔商翔宇商翔宇朱启银朱启银
- 关键词：自重固结沉降数值模拟
- 对“关于‘考虑土拱效应的倾斜滑移面间竖向应力研究”的讨论’的答复
- 2014年
- 首先，非常感谢周晓龙副教授等对笔者撰写的发表在《岩土力学》2013年第34卷第9期上的论文《考虑土拱效应的倾斜滑移面间竖向应力研究》[1]（以下简称原文）的关注，并进行有益的讨论（以下简称讨论稿）。
- 陈国舟周国庆
- 关键词：竖向应力土拱效应滑移面
- 深厚表土地压误差对冻结壁厚度设计的影响被引量：2
- 2014年
- 为改进冻结壁厚度的设计方法,通过假设经验地压取值存在一定的误差限,对冻结壁厚度的经典弹性、弹塑性和流变理论设计进行了相应误差分析.结果表明:虽然冻结壁设计理论不断发展,但若地压取值存在误差,经典弹性模型、弹塑性模型和流变模型的冻结壁厚度相对误差也会超过10%,甚至20%.地压误差对冻结壁厚度理论设计的影响较大,甚至导致相应理论模型失效.由此可能造成深井造价大幅提高,并增加安全隐患和引发重大事故的可能性.
- 徐志伟邵鹏商翔宇朱文心韩中阳
- 关键词：深厚表土误差分析
