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节理砂质板岩卸荷力学特性及能量演化规律研究

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地下空间与工程学报 2024年

作者：王乐华郭晋帆陈灿徐健文许晓亮三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室

为揭示不同节理类型下砂质板岩卸荷破坏力学特性和能量演化规律,采用RMT-150C岩石力学试验系统开展常规三轴压缩试验和卸荷试验,探讨节理板岩的承载能力、破坏模式及能量演化特征,并基于耗散能提出损伤变量。结果表明:(1)节理类型对试... 详细信息

为揭示不同节理类型下砂质板岩卸荷破坏力学特性和能量演化规律,采用RMT-150C岩石力学试验系统开展常规三轴压缩试验和卸荷试验,探讨节理板岩的承载能力、破坏模式及能量演化特征,并基于耗散能提出损伤变量。结果表明:(1)节理类型对试样的承载能力有较大影响,峰值强度主要表现为无节理试件>双节理试件>单节理试件;(2)试样的宏观破坏模式以剪切破坏为主。卸荷作用会使单节理试件在节理端部产生横向裂隙,而双节理试件则产生贯通性裂纹;(3)总能量和耗散能整体呈现单节理试件<双节理试件<无节理试件的规律,试样的损伤变量(损伤程度)亦是如此。试验结果有助于深入理解不同节理类型岩石力学行为及能量演化特性,可为岩体在卸载围压作用下结构稳定性提供必要依据。

关键词：卸荷节理岩体耗散能损伤变量

地市党报面临的挑战与应对策略--以邵阳日报社为例

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城市党报研究 2024年第1期 24-27页

作者：王乐华邵阳日报社

邵阳日报社成立了大兴调查研究工作专班,党组成员每人领取调查研究课题,放眼湖南全省报业发展全局,立足工作实际,通过与省内各地市兄弟党报互访互学、下沉一线调研、征求群众意见建议、召开座谈会交流等方式,深入调查研究,了解报业发展... 详细信息

邵阳日报社成立了大兴调查研究工作专班,党组成员每人领取调查研究课题,放眼湖南全省报业发展全局,立足工作实际,通过与省内各地市兄弟党报互访互学、下沉一线调研、征求群众意见建议、召开座谈会交流等方式,深入调查研究,了解报业发展现状,查找报业发展存在的问题,找准制约报业发展瓶颈,打通报业发展难点堵点,以求切实解决报业发展问题。

关键词：地市党报地方党委自媒体困境媒体融合

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左肾盂低度恶性潜能尿路上皮乳头状肿瘤1例

中国医学影像技术 2023年第7期39卷 1113-1114页

作者：王爱珠黄旴宁王乐华海南医学院第二附属医院超声医学科海南海口570216

患者男,51岁,左腰闷痛3天;既往体健。查体:左肾区及上输尿管点压痛,左肾区叩击痛(+)。实验室检查:尿隐血(+),尿细胞学见非典型尿路上皮细胞。腹部CT:左输尿管腹段1.3 cm×1.1 cm高密度影,其近端输尿管肾盂扩张、积水;左肾盂内0.8 cm×0.... 详细信息

患者男,51岁,左腰闷痛3天;既往体健。查体:左肾区及上输尿管点压痛,左肾区叩击痛(+)。实验室检查:尿隐血(+),尿细胞学见非典型尿路上皮细胞。腹部CT:左输尿管腹段1.3 cm×1.1 cm高密度影,其近端输尿管肾盂扩张、积水;左肾盂内0.8 cm×0.7 cm×0.6 cm软组织密度影,CT值30 HU,增强扫描皮质期明显强化(图1A),CT值76 HU。超声:左侧输尿管上段1.7 cm×1.0 cm结石,左肾盂扩张,内见1.0 cm×0.7 cm低回声结节,形态不规则,边界欠清,基底较宽,相邻肾盂结构连续性完整(图1B);CDFI于结节内未见明显血流信号。

关键词：尿道肿瘤肾盂超声检查

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基于虚单元法的非连续变形分析方法新格式

岩石力学与工程学报 2022年第1期41卷 106-119页

作者：江巍徐建城王乐华刘立鹏郑宏三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 北京工业大学建筑工程学院北京100124

以块体顶点位移为自由度的非连续变形分析(DDA)方法可有效克服DDA原自由度的局限性,但使用多边形有限元形函数构造的格式计算效率明显不足。针对此问题,建立基于虚单元法(VEM)的DDA新格式,使用VEM表达单个块体的位移,同时保留DDA对于块... 详细信息

以块体顶点位移为自由度的非连续变形分析(DDA)方法可有效克服DDA原自由度的局限性,但使用多边形有限元形函数构造的格式计算效率明显不足。针对此问题,建立基于虚单元法(VEM)的DDA新格式,使用VEM表达单个块体的位移,同时保留DDA对于块体接触的分析处理。从块体独立位移空间上双线性格式的计算出发,数学推导给出新格式中块体各项势能的矩阵表达,然后基于最小势能原理建立块体系统平衡方程,最后利用滑动模型明确弹性应变能和惯性力势能计算中的稳定项近似乘子取值。采用3个算例考察新格式的有效性和计算效率,结果表明:新格式可以有效克制块体大转动模拟的体积虚假膨胀,保障接触计算精度,且计算效率明显优于已有的块体顶点位移型DDA格式。

关键词：数值分析非连续变形分析(DDA) 自由度虚单元法(VEM) 体积膨胀计算效率

不同岩桥角度双裂隙砂岩单轴蠕变试验及三维数值模拟

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岩石力学与工程学报 2023年第10期42卷 2466-2477页

作者：杨超王娇董星辰王乐华王瑞红三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

为分析不同应力路径下岩桥角度α对岩体强度和破坏特征的影响规律,通过制备7种含不同α的双裂隙砂岩试样,依次开展常规单轴和单、多级蠕变试验。试验结果显示:α对试样的特征应力存在较大影响,但同类型岩体各特征应力之间的比例受α的... 详细信息

为分析不同应力路径下岩桥角度α对岩体强度和破坏特征的影响规律,通过制备7种含不同α的双裂隙砂岩试样,依次开展常规单轴和单、多级蠕变试验。试验结果显示:α对试样的特征应力存在较大影响,但同类型岩体各特征应力之间的比例受α的影响较小;各岩体试样的长期强度σL与对应起裂应力σci非常接近,可将σci看成岩体的长期强度,从而只需通过常规压缩试验便可估算岩体σL值。裂纹扩展方面,α相同的试样在4种加载路径下的贯通特点基本一致:α=0°~45°试样破坏时岩桥均未贯通,而α=60°~90°试样则均呈现岩桥直接贯通破坏的模式。表明α对裂纹扩展的影响要大于应力路径的影响。另外,部分试样还呈现出表观裂纹和内部裂纹扩展并不一致的现象,鉴于此,基于连续介质单元模拟,提出一种基于塑性应变的裂纹扩展判断方法,并建立三维模型进行计算,模拟结果显示与试验结果较为一致。该方法较传统通过塑性区判断裂纹扩展更为准确,可为岩体裂隙的三维时效扩展模拟提供一定的参考和借鉴。

关键词：岩石力学双裂隙砂岩单轴蠕变试验强度特征三维数值模拟

不同特征应力区间单裂隙砂岩与完整岩石蠕变特性的相关关系

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岩石力学与工程学报 2022年第7期41卷 1347-1357页

作者：杨超许轩王乐华孙钱程王瑞红三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

为研究裂隙硬岩与完整岩石蠕变特性间的相关关系,结合不同特征应力区间下硬岩蠕变特性有较大区别的特点,以不同角度的单裂隙砂岩为对象开展蠕变试验。结果显示:当所受应力σσ时,试样均进入了加速蠕变阶段并最终发生破坏。此时,各试样... 详细信息

为研究裂隙硬岩与完整岩石蠕变特性间的相关关系,结合不同特征应力区间下硬岩蠕变特性有较大区别的特点,以不同角度的单裂隙砂岩为对象开展蠕变试验。结果显示:当所受应力σσ时,试样均进入了加速蠕变阶段并最终发生破坏。此时,各试样蠕变特性的不同不仅包含初始损伤影响,还受到时效损伤的影响。基于此,建立裂隙岩体全阶段损伤蠕变模型:当σσ时,开关断开,时效损伤体进入工作。模型中初始损伤可从应变能角度进行计算,时效损伤则可采用Kachanov蠕变损伤公式计算。该模型对完整岩石和裂隙岩体均适用,仅在参数上有所区别。因此,先根据完整岩石特征应力推导裂隙岩体的特征应力,再计算特征应力区间下的损伤变量便可实现完整岩石推导裂隙岩体的蠕变模型。该思路可为裂隙岩体损伤蠕变模型的研究提供一定借鉴和参考。

关键词：岩石力学单裂隙砂岩蠕变特性损伤变量蠕变模型

含结构面高陡边坡开挖卸荷应力响应物理模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2023年第8期42卷 1866-1877页

作者：王乐华黄天柱李建林周鑫许晓亮三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

岩质边坡的失稳破坏受地质结构特征及人类活动等因素的影响显著。为探讨高陡边坡开挖卸荷过程中结构面对其应力变化的影响,基于相似理论开展均质和含结构面的高陡边坡开挖卸荷物理模型试验,研究模型初始应力场及开挖边坡内部应力响应规... 详细信息

岩质边坡的失稳破坏受地质结构特征及人类活动等因素的影响显著。为探讨高陡边坡开挖卸荷过程中结构面对其应力变化的影响,基于相似理论开展均质和含结构面的高陡边坡开挖卸荷物理模型试验,研究模型初始应力场及开挖边坡内部应力响应规律,分析结构面对应力场的影响及其机制。结果表明:(1)加载过程中,模型内部应力传导与结构面密切相关,应力通过结构面时会产生应力阻隔现象和应力集中现象;含结构面模型加载应力响应呈现出阶梯增加型、波动增加型和平缓增加型3种变化类型,应力传导过程可分为应力加载、应力调整和应力稳定3个阶段。(2)加载完成后,应力由边界传导至模型内部时存在应力损失,均质模型中单位长度(1 cm)应力损失率为0.91%~1.17%,含结构面模型内应力损失现象更显著。(3)边坡开挖过程中,模型内部应力呈现出了较为显著的应力分区(原岩应力区、应力降低区、应力增高区和高应力区)特征,并随着开挖的推进而动态调整,开挖完成后坡体应力降低幅度由靠近开挖面处向坡体内部逐渐趋缓。(4)以开挖前后应力变化率为指标划分边坡应力区,结构面的存在使应力降低区、应力增高区和高应力区范围有所扩大,并且边坡内部应力分布与结构面和开挖面的空间位置密切相关。

关键词：边坡工程模型试验高陡边坡结构面应力响应应力分布

基于三维模型构建新方法的块石形状效应下S-RM宏细观剪切力学行为

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岩石力学与工程学报 2022年第10期41卷 2030-2044页

作者：章涵向国梁王乐华邓华锋赵二平三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室湖北宜昌443002 三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002

为研究块石形状效应下土石混合体(S-RM)剪切力学行为,基于CT技术与球谐级数提出三维块石几何形态构建新方法,生成具有不同形状(类球状、扁长状、扁平状与片状)但具有相同凸度与棱角度的块石,并根据改进的不重叠颗粒簇生成方法构建可提... 详细信息

为研究块石形状效应下土石混合体(S-RM)剪切力学行为,基于CT技术与球谐级数提出三维块石几何形态构建新方法,生成具有不同形状(类球状、扁长状、扁平状与片状)但具有相同凸度与棱角度的块石,并根据改进的不重叠颗粒簇生成方法构建可提高计算效率的三维块石离散元模型,并开展不同块石形状及破碎性的S-RM直剪数值试验,深入分析S-RM宏细观剪切力学特性并揭示块石形状影响机制。研究表明:类球状与扁长状块石咬合程度、滑移摩擦程度及旋转量均大于扁平状与片状块石;块石破碎虽然增加了块石咬合与旋转程度,但减小了块石的滑移摩擦程度;在块石摩擦滑移与旋转运动联合作用影响下,类球状软岩块石破碎程度最大而片状块石最小,类球状与扁长状块石S-RM的抗剪强度与剪胀性均大于扁平状与片状块石;由于类球状与扁平状软岩块石破碎程度较大,其S-RM强度非线性较扁长状与片状块石S-RM更强;由于类球状与扁长状块石的咬合程度较大,其SRM峰值内摩擦角大于扁平状与片状块石S-RM。

关键词：土力学土石混合体块石形状三维模型构建方法宏观力学行为细观损伤机制

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3D打印技术在岩石力学试验中的应用与展望

土木工程学报 2023年第11期56卷 137-154页

作者：王乐华胡永搏付寅韬李建林许晓亮三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443000

非连续、非均质性岩石试样加工和复杂岩体物理模型成型技术一定程度上影响着岩石力学试验的发展,3D打印技术具备几何适应性好、可个性化定制、天然模型还原度高、离散性小、高效便捷等优势,能克服传统制样方法的诸多不足。通过介绍目前... 详细信息

非连续、非均质性岩石试样加工和复杂岩体物理模型成型技术一定程度上影响着岩石力学试验的发展,3D打印技术具备几何适应性好、可个性化定制、天然模型还原度高、离散性小、高效便捷等优势,能克服传统制样方法的诸多不足。通过介绍目前岩石力学试验中常用的3D打印技术和打印原料,从岩石裂纹扩展和破裂机制、岩体剪切和渗流特性、岩体物理模型试验及岩土交叉学科研究等方面较为系统地阐述了3D打印技术在岩石力学试验中的发展现状,重点分析了当下3D打印技术的局限性及亟待解决的问题,认为3D打印技术在模型尺度、打印精度、成型速度之间的协调性还需进一步提升,多出料口多材料协同连续打印技术亟待突破,打印模型还原度和相似度定量评价问题尚待解决,打印模型的后处理和养护有待标准化和规范化。最后,着眼于复杂岩体物理模型试验、岩石尺寸效应、各向异性和岩土交叉学科等岩石力学研究的热点和难点问题,对3D打印技术在岩石力学领域的应用进行了展望。

关键词： 3D打印岩石力学试验不连续面离散性交叉学科各向异性