卞康
- 作品数：42 被引量：278H指数：10
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程交通运输工程天文地球更多>>
- 基于约束Delaunay TIN插值算法的表面模型构建方法
- 本发明公开了一种基于约束Delaunay TIN插值算法的表面模型构建方法，涉及计算机软件开发技术领域，具体涉及三维可视化、地质建模、数值计算以及地质灾害评估。本系统是：输入点线数据、数据处理单元、表面模型生成单元、表面...
- 刘振平刘建贺怀建卞康
- 文献传递
- 非对称载荷下各向异性砂岩半圆弯曲断裂特性的离散元研究被引量：3
- 2021年
- 储集层资源往往赋存于各向异性的节理岩体中,其断裂模式较为复杂,仅根据以往的工程经验难以进行高效开采。为了更好地认识各向异性储层的断裂特征,并实现对裂缝扩展形态控制和预测,从而更为科学地对储层进行采集,利用离散元方法,开展非对称载荷下各向异性砂岩半圆弯曲断裂特性的研究,通过调整底部支座的不对称度,可以实现岩体从纯Ⅰ型到纯Ⅱ型断裂的控制。主要结论如下:(1)半圆弯曲数值试样的峰值荷载表现出明显的各向异性,随节理角度增长,主要呈现出"W"和"增大–平稳–增大"的分布形式。随非对称系数增加,主要呈现出"急降–平稳"的趋势。(2)对于破坏模式,试样破坏模式随切缝倾角和节理分布方式不同,主要表现为偏移式、顺层式、切层–顺层式和复合型切层式4种破坏形式。随着非对称系数增加,试样内应力场发生改变,试样破裂路径逐渐沿支座移动方向发生偏离。(3)获取基于J积分计算求解得出的无量纲几何因子,并基于此设计了纯Ⅱ型、纯Ⅰ型和复合型的加载方案。由几何因子求解所得试样断裂韧度随节理变化呈现出明显的各向异性,而随非对称系数增加,主要呈现出"急降–平稳"的趋势。(4)受节理的影响,Ⅰ型断裂起裂角分布在0°~36.9°范围,Ⅱ型断裂起裂角分布在47.68°~76.12°范围,并非与理论值完全相同。
- 陈彦安卞康刘建刘建李一冉
- 关键词：各向异性断裂韧度离散元方法
- 复杂调压井结构的三维有限元分析计算被引量：7
- 2008年
- 运用三维有限元分析方法,对围岩采用增量变塑性刚度法进行迭代计算,通过对某水电站调压井结构的受力分析探讨衬砌体形结构的优化问题。通过对调压井衬砌加高前后衬砌和周边围岩受力情况的对比,分析了由于高内水位造成调压井顶部发生内水外渗并在调压井周围形成非稳定渗流场的条件下,衬砌加高对于衬砌自身受力和井壁周边围岩稳定的影响;并通过对内水工况下衬砌厚度减薄前后衬砌的受力研究探讨了衬砌厚度减小的可能性。计算结果表明,在衬砌分别加高和减薄情况下,衬砌和周边围岩的受力状况良好,衬砌体形结构的优化是可行的,对类似工程具有一定的借鉴意义。
- 卞康肖明任祎
- 关键词：内水外渗非稳定渗流场体形优化
- 细观结构的非均质性对花岗岩强度及变形影响的颗粒流模拟被引量：13
- 2020年
- 基于等效晶质模型建模方法,利用颗粒流软件PFC^2D实现对花岗岩细观结构的重建,开展了一系列不同围压下的花岗岩常规三轴压缩试验研究。揭示了晶体粒径分布所造成的细观结构上的非均质性和Mohr–Coulomb强度准则和Hoek–Brown强度准则中各参数的关系以及对岩石脆性的影响。研究结果表明,非均质性对岩样受压加载情况下的应力–应变曲线具有显著的影响。随着非均质因子增加,岩石由均质变为非均质,弹性模量逐渐减小,泊松比增加。随着非均质性因子的增加,岩石抗压强度减小、内聚力增加、内摩擦角减小。对同一类花岗岩而言,Mohr–Coulomb强度准则和Hoek–Brown强度准则中各参数的取值并非恒定,而是一定程度上依赖于内部的细观结构。当岩石细观结构变化时,两种强度准则中的参数也随之改变。细观结构的非均质性对岩石的脆性指标影响较大,随着非均质性因子的增加,岩石脆性指标减小。
- 胡训健卞康谢正勇刘建刘建李冰洋
- 关键词：非均质性花岗岩颗粒流模拟
- 水工隧洞围岩裂纹扩展的临界水压解析解被引量：10
- 2012年
- 通过把断裂力学扩展判据引入水工隧洞解析解中,使宏观的水工隧洞受力分析与细观的围岩裂纹扩展研究相结合;将隧洞围岩裂纹分为拉剪型裂纹和压剪型裂纹,并针对不同类型裂纹的开展机制,分别推导了水工隧洞围岩拉剪型和压剪型裂纹扩展时的临界内水压力表达式。在此基础上,分析了裂纹的走向、长度、埋深等参数对临界水压的影响规律。算例显示,在高内水压力作用下,或者由于地应力释放的影响,裂纹既可能发生拉剪型扩展,也可能发生压剪型扩展,但后者发生的几率更大。在内水压力控制工况下,当裂纹走向垂直于洞壁法线方向时最不容易发生扩展;裂纹长度越长,埋深越浅,围岩孔隙水的作用面积越大,裂纹发生扩展的可能性越大。
- 卞康肖明胡田清
- 关键词：圆形隧洞水力劈裂
- 含顺层断续节理岩质边坡地震作用下的破坏模式与动力响应研究被引量：35
- 2018年
- 基于二维颗粒流软件PFC^(2D)的人工合成岩体技术(SRM),研究了岩桥倾角和节理间距不同组合形式的含顺层断续节理岩质边坡在地震作用下的破坏模式与动力响应规律。研究结果显示:在地震动力作用下,含单潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡呈现出滑移-倾倒的混合破坏特征,含多潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡则主要发生倾倒破坏;由顺层断续节理以及岩桥交替连接所组成的潜在滑动面是控制边坡动力稳定性的关键因素。在地震动力作用下,最靠近坡脚的岩桥段首先萌生翼裂纹,使得拉应力得到释放,随后各节理相继萌生裂纹并扩展、贯通,最终导致坡体发生阶梯状整体失稳。裂纹扩展受顺层断续节理控制,萌生裂纹中以张拉裂纹为主,且裂纹数量与输入地震波的加速度曲线具有同步性。另一方面,节理面的存在对边坡动力响应产生明显影响,沿坡表以及沿水平方向上的峰值速度、峰值位移随着岩桥倾角的增大、节理间距的减小而增大,同时节理间距和岩桥倾角对于峰值加速度(PGA)放大系数的影响范围主要集中在坡表、坡肩;沿竖直方向上,峰值位移随着岩桥倾角、节理间距的增大而减小,PGA放大系数曲线随高程变化总体呈现U型分布特征。
- 卞康刘建刘建李鹏程陈玲朱李鹏程
- 关键词：岩质边坡动力响应岩桥PFC
- 岩石水分扩散系数测定与吸水过程模拟的方法及相关设备
- 本申请提供了一种岩石水分扩散系数测定与吸水过程模拟的方法及相关设备，用于在颗粒离散元技术的基础上，通过细观饱水系数在细观层次上对每个颗粒的吸水状态进行表征，实现了数值精细化建模，因此可以精确、高效地还原岩石吸水过程，由此...
- 卞康陈彦安刘建刘振平艾飞
- 基于Hovland改进模型与约束Delaunay TIN的三维边坡稳定性分析方法被引量：4
- 2017年
- 针对目前三维极限平衡方法研究与应用存在的不足,在Hovland三维模型基础上通过调整Hovland模型与修正Hovland模型中单元滑动面上垂直压力的表达形式,提出Hovland改进模型与修正Hovland改进模型,并借助GRASS GIS软件对某一经典三维边坡稳定性分析算题进行验算,结果表明:在同一栅格模型与相同分辨率条件下,改进后的计算模型获得的安全系数精度更高;通过Delaunay网格剖分算法生成满足点、线及三角形面积等约束条件的TIN,结合Hovland改进模型,提出基于约束Delaunay TIN三棱柱单元的边坡地质模型构建与稳定性分析方法,获得了比三维栅格模型高的计算精度,尤其在采用改进后的Hovland模型计算时,精度提升更加明显;考虑到分析方法在实际工程中的推广应用,围绕三棱柱边坡地质模型经济性与计算结果准确性两个影响计算效率的主要因素,研究了三角形个数、稳定性系数随最小三角形约束面积的变化规律,提出Delaunay TIN最优网格剖分面积评判指标,并给出了1/412~1/206的建议值。黑山露天煤矿工程实例表明,潜在滑坡体中部与后缘产生的阻滑作用,是采掘场南帮边坡稳定性系数较高的主要原因。
- 刘振平刘建杜根明贺怀建卞康
- 关键词：边坡工程边坡稳定性约束DELAUNAY
- 一种反映岩石吸水软化效应的全阶段本构模型建立方法
- 一种反映岩石吸水软化效应的全阶段本构模型建立方法，所述方法包括步骤：建立岩石的屈服前本构关系表达式；建立所述岩石的屈服后本构关系表达式；根据所述屈服前本构关系表达式和所述屈服后本构关系表达式建立岩石全阶段本构模型。本申请...
- 卞康 陈彦安刘建刘振平 艾飞
- 二向不等围压条件下考虑软化及剪胀的圆形隧洞弹塑性解被引量：11
- 2011年
- 基于弹塑性软化模型和非关联流动法则,考虑侧压力系数、极轴夹角和不同工况主应力对应关系,同时结合屈服后岩体的软化和剪胀特性,推导出圆形隧洞在二向不等压受力条件下洞周围岩的弹塑性应力、位移和塑性半径的解析解。实例分析表明,侧压力系数和主应力对应关系决定洞周塑性区的分布形状。剪胀对洞周位移的影响远大于对塑性半径的影响;剪胀程度的变化对洞周变形的影响随着围岩软化性质的增强而增大。在以洞周变形为控制的工程项目中,围岩软化和剪胀特性的影响不能忽视。
- 卞康肖明
- 关键词：隧道工程圆形隧洞侧压力系数剪胀
