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Evaluation of mountain slope stability considering the impact of geological interfaces using discrete fractures model

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Journal of Mountain Science 2019年第9期16卷 2184-2202页

作者： WANG Lu-yu CHEN Wei-zhong tan Xu-yan tan xian-jun YUAN Jing-qiang LIU Qi State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil Mechanics Chinese Academy of Sciences Wuhan 430071 China University of Chinese Academy of Science Beijing 100049 China Research Center of Geotechnical and Structural Engineering Shandong University Jinan 250100 China

The stability of rock slope is often controlled by the existing discontinuous surfaces, such as discrete fractures, which are ubiquitously distributing in a geological medium. In contrast with the traditional approaches used in soil slope with a continuous assumption, the simulation methods of jointed rock slope are different from that of in soil slope. This paper presents a study on jointed rock slope stability using the proposed discontinuous approach, which considers the effects of discrete fractures. Comparing with traditional methods to model fractures in an implicit way, the presented approach provides a method to simulate fractures in an explicit way, where grids between rock matrix and fractures are independent. To complete geometric components generation and mesh partition for the model, the corresponding algorithms were devised. To evaluate the stability state of rock slope quantitatively, the strength reduction method was integrated into our analysis framework. A benchmark example was used to verify the validation of the approach. A jointed rock slope, which contains natural fractures, was selected as a case study and was simulated regarding the workflow of our framework. It was set up in the light of the geological condition of the site. Slope stability was evaluated under different loading conditions with various fracture patterns. Numerical results show that fractures have significant contributions to slope stability, and different fracture patterns would lead to different shapes of the slip surface. The devised method has the ability to calculate a non-circular slip surface, which is different from a circular slip surface obtained by classical methods.

关键词： Rock slope stability Discrete fractures Discontinuous approach Equivalent model Slip surface

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Design of the yielding support used highly deformable elements for a tunnel excavated in squeezing rock

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Journal of Mountain Science 2023年第5期20卷 1458-1468页

作者： TIAN Hong-ming TIAN Yun CHEN Wei-zhong tan xian-jun SHU Xiao-yun LIU Xia-lin State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan 430071China Key Laboratory of Rock Mechanics and Geohazards of Zhejiang Province School of Civil EngineeringShaoxing UniversityShaoxing 312000China College of Civil and Transportation Engineering Hohai UniversityNanjing 210024China China communications second highway survey and design institute Co. Ltd.Wuhan 430058China

Yielding support is often used in the squeezing tunnel to prevent damage to the lining induced by large deformation of the surrounding *** Deformable Elements(HDE)which is often installed along the circumferential direction of the shotcrete lining is a common type of yielding *** determine the yield parameters of HDE,the support characteristic of the lining using HDE and the ground pressure considering strain-softening of soft rock were analyzed by an analytical *** analytical solution showed that when considering the strain-softening of squeezing ground,the ground pressure has a non-zero minimum *** minimum value of ground stress can be used to determine the constant yield stress of the HDE,and the corresponding deformation of the minimum ground pressure can be used to determine the deformation capacity of the *** on the variation in the design constant yield stress and yield displacement of HDE with the in-situ stress and the mechanical parameters of the soft rock,equations were proposed for determining of the yield parameters of the HDE.

关键词： Highly deformable elements Squeezing tunnel Yielding support Strain-softening behavior

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Characteristic and optimization of ferrite-rich sulfoaluminate-based composite cement suitable for cold region tunnels

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Journal of Central South University 2024年第8期31卷 2794-2809页

作者： PENG You LI Li tan xian-jun QIU Xin ZHENG Pei-chao XIE jun CHEN Wei-zhong REZIWANGULI Sha-ta-er School of Infrastructure Engineering Dalian University of TechnologyDalian 116024China Institute of Rock and Soil Mechanics Chinese Academy of SciencesWuhan 430071China Xinjiang Academy of Transportation Sciences Co. Ltd.Urumqi 830000China

To develop suitable grouting materials for water conveyance tunnels in cold regions,firstly,this study investigated the performance evolution of ferrite-rich sulfoaluminate-based composite cement(FSAC grouting material)at 20 and 3℃.The results show that low temperature only delays the strength development of FSAC grouting material within the first 3 ***,the effect of four typical early strength synergists on the early properties of FSAC grouting material was evaluated to optimize the early(£1 d)strength at 3℃.The most effective synergist,Ca(HCOO)_(2),which enhances the low-temperature early strength without compromising fluidity was selected based on strength and fluidity *** micro-mechanism was analyzed by XRD,TG,and SEM *** results reveal that the most suitable dosage range is 0.3 wt%−0.5 wt%.Proper addition of Ca(HCOO)_(2)changed the crystal morphology of the hydration products,decreased the pore size and formed more compact hydration products by interlocking and ***,excessive addition of Ca(HCOO)_(2)inhibited the hydration reaction,resulting in a simple and loose structure of the hydration *** research results have reference value for controlling surrounding rock deformation and preventing water and mud inrushes during the excavation in cold region tunnels.

关键词： ferrite-rich sulfoaluminate cement cold zone early strength synergist mechanical property micro-structure pumped storage power

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基于拉丁超立方抽样的有限元可靠度程序开发及应用

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岩土力学 2015年第2期36卷 550-554页

作者：伍国军陈卫忠谭贤君杨典森中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

在地下工程结构可靠性分析中,岩土体参数离散性大,功能函数非线性程度高,常为隐式函数,因此,对可靠度计算方法提出了很高的要求。针对传统蒙特卡罗抽样方法计算量非常大,难以满足工程要求的问题,基于拉丁超立方抽样技术,结合了Matlab和... 详细信息

在地下工程结构可靠性分析中,岩土体参数离散性大,功能函数非线性程度高,常为隐式函数,因此,对可靠度计算方法提出了很高的要求。针对传统蒙特卡罗抽样方法计算量非常大,难以满足工程要求的问题,基于拉丁超立方抽样技术,结合了Matlab和有限元软件Abaqus各自的优点,编制了Matlab-Abaqus联合计算的有限元可靠度程序,该程序具有节省样本空间、提高抽样效率的显著特点。通过对某圆形隧道的结构可靠性分析,表明该程序能很快达到收敛,能够满足地下工程结构可靠性计算分析的要求。

关键词：拉丁超立方抽样蒙特卡罗可靠度分析有限元地下工程

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大岗山水电站地下厂房区初始地应力场Nelder-Mead优化反演研究

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岩土力学 2008年第9期29卷 2341-2349页

作者：贾善坡陈卫忠谭贤君吕森鹏中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071

初始地应力是大型地下洞室群设计与施工所要考虑的重要因素之一。结合大岗山水电站工程地质条件以及实测地应力资料,分析了地下厂房区初始地应力的影响因素,建立了基于侧压力系数的三维地应力反演模型,提出Nelder-Mead法与有限元联合反... 详细信息

初始地应力是大型地下洞室群设计与施工所要考虑的重要因素之一。结合大岗山水电站工程地质条件以及实测地应力资料,分析了地下厂房区初始地应力的影响因素,建立了基于侧压力系数的三维地应力反演模型,提出Nelder-Mead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Nelder-Mead算法程序中,对建立的地质概化模型进行计算,以实测点地应力值与计算应力值建立精确罚函数误差模型,进行优化逼近分析。通过实测点的计算应力值与现场实测值的比较,从而获得地下厂房区初始地应力场较为合理的分布规律,为水电站开挖模拟及长期稳定性分析提供了合理的初始条件。

关键词：初始应力场反演分析 Nelder—Mead算法有限元

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I/O Port软件模拟三线SPI通信时序

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浙江工业大学学报 2011年第5期39卷 571-573,585页

作者：谭先俊金燕浙江工业大学信息工程学院浙江杭州310023

SPI是一种高速、全双工、同步的串行通信接口.由于其简单易用的特性,现在越来越多的外围芯片集成了这种通信协议.但在实际应用中有相当一部分MCU因为自身不具备SPI接口而限制了其在SPI总线器件中的使用,出于产品体积、成本和可扩展性等... 详细信息

SPI是一种高速、全双工、同步的串行通信接口.由于其简单易用的特性,现在越来越多的外围芯片集成了这种通信协议.但在实际应用中有相当一部分MCU因为自身不具备SPI接口而限制了其在SPI总线器件中的使用,出于产品体积、成本和可扩展性等方面的考虑,设计人员往往希望使用不具备SPI接口的MCU去控制具备SPI接口的外围器件.笔者介绍了SPI总线的特征和时序,给出了利用I/O Port软件方式模拟三线SPI通信时序以实现串行通信的方法和程序流程.

关键词： SPI I/O Port MCU 全双工同步时序

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BP神经网络在巷道围岩力学参数反分析中的应用

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煤炭技术 2016年第12期35卷 37-39页

作者：孔德顺亓宪寅谭贤君兖州煤业股份有限公司鲍店煤矿山东邹城273512 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 兖矿集团有限公司博士后科研工作站山东邹城273500

针对鲍店煤矿巷道围岩的特点,提出一种基于BP神经网络,可采用巷道围岩力学参数与巷道位移变形之间的非线性关系的围岩参数反分析方法,反演的围岩参数代入数值模型后与实测值比较,结果误差小、精度高。

关键词： BP神经网络巷道围岩反分析

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循环荷载条件下原煤力学性质及损伤演化规律

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煤炭学报 2016年第7期41卷 1675-1682页

作者：邹俊鹏陈卫忠杨典森袁敬强谭贤君中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

对原煤试样分别进行了常规加载和循环荷载条件下的单轴和三轴力学强度试验,借助声发射技术,系统研究了单轴循环荷载及三轴循环荷载条件下原煤的损伤演化规律并对比分析。常规循环荷载试验结果显示:从循环初始至结束,煤岩内部损伤过程具... 详细信息

对原煤试样分别进行了常规加载和循环荷载条件下的单轴和三轴力学强度试验,借助声发射技术,系统研究了单轴循环荷载及三轴循环荷载条件下原煤的损伤演化规律并对比分析。常规循环荷载试验结果显示:从循环初始至结束,煤岩内部损伤过程具有明显的3阶段,即初始损伤阶段,微裂纹扩展萌生稳定增长阶段,裂纹贯通破坏阶段;定量分析了应变峰值、卸载刚度及损伤变量在循环荷载过程中的变化规律,单轴循环试验初始损伤阶段的损伤程度较大,第3阶段损伤变量变化显著;三轴循环试验损伤过程中第1阶段最显著,而在损伤第3阶段,煤样临近破坏时损伤变量略微升高,与单轴试验损伤变量显著增加的情况不同;循环应力上限处声发射现象最强烈,说明循环过程中应力上限时的内部损伤程度最大。分级循环荷载试验结果显示:分级荷载增加初期应变回滞环较密集,声发射现象显著,试样破坏时声发射计数最大;各级循环也具有损伤不同阶段特征,达到损伤稳定阶段的损伤变量近似值与均值压力呈指数型变化关系。

关键词：循环荷载单轴和三轴强度试验声发射损伤演化规律

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盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究

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岩土力学 2009年第12期30卷 3633-3641页

作者：谭贤君陈卫忠杨建平杨春和中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室武汉430071

推导了含夹层盐岩储气库在地应力、注-采气压力和温度联合作用下的温度-渗流-应力(THM)-损伤耦合数学模型,该模型不仅包含了盐岩的热损伤效应,还考虑了气体渗透的Klinkenberg效应以及气体沿夹层层面流动对渗透规律的影响。在此基础上,... 详细信息

推导了含夹层盐岩储气库在地应力、注-采气压力和温度联合作用下的温度-渗流-应力(THM)-损伤耦合数学模型,该模型不仅包含了盐岩的热损伤效应,还考虑了气体渗透的Klinkenberg效应以及气体沿夹层层面流动对渗透规律的影响。在此基础上,结合金坛储气库建设,采用数值仿真技术,对储气库在注-采气过程中考虑THM耦合与不耦合情况下的气体渗透、温度分布以及应力分布规律进行了详细的对比分析和探讨,研究结果表明:含夹层盐岩储气库应力-渗透-温度耦合效应十分明显。该问题的研究,为全面深入分析盐岩储气库的安全性和实用性提供了思路及前提,具有重要的理论及实践意义。

关键词：岩石力学盐岩储气库气体渗流软弱夹层

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基于深度学习的高三电学实验复习设计

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物理教学探讨 2022年第4期40卷 8-10页

作者：谭俊贤重庆市沙坪坝区教师进修学院重庆400030

电学实验是高中物理非常重要的内容,也是历年高考的必考点。在高三第一轮复习过程中,不少老师习惯于按照教材的编排顺序,结合教辅资料,逐一复习相关实验。如此疏于整合的散点式复习不利于学生形成系统的知识体系,不利于提升学生的应变能... 详细信息

电学实验是高中物理非常重要的内容,也是历年高考的必考点。在高三第一轮复习过程中,不少老师习惯于按照教材的编排顺序,结合教辅资料,逐一复习相关实验。如此疏于整合的散点式复习不利于学生形成系统的知识体系,不利于提升学生的应变能力,不利于学生科学素养的形成。为此,结合教材体系,围绕电学实验的高频考点,基于深度学习视角,对高三电学实验复习设计进行探索。

关键词：深度学习电学实验复习设计

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