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热循环作用后圆环状花岗岩样静动态破裂特征及破坏判据

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岩石力学与工程学报 2023年第S02期42卷 3861-3875页

作者：王春李心茹胡慢谷李佳张红成张翼飞河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454003 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083

为揭示深层地热能开采时储能区井筒围岩的变形及破裂特征,构建圆环状花岗岩的破坏判据,采用高温加热、浸水传热、循环加热-浸水的方法处理岩样,并开展环平面内单向压缩静动态力学试验。同时,采用高速摄影、数值模拟的手段研析圆环状花... 详细信息

为揭示深层地热能开采时储能区井筒围岩的变形及破裂特征,构建圆环状花岗岩的破坏判据,采用高温加热、浸水传热、循环加热-浸水的方法处理岩样,并开展环平面内单向压缩静动态力学试验。同时,采用高速摄影、数值模拟的手段研析圆环状花岗岩的破坏历程。研究结果表明:圆环状花岗岩的单向静荷载-位移曲线可划分为上凹-类直线-峰后破坏3段,单向动荷载-位移曲线则类似于抛物线;当加热温度升高、浸水温度增大、循环加热-浸水次数增多时,静动态峰值荷载增大、峰值位移减小,且二者都随岩样内孔直径的增大而减小;圆环状岩样的破坏模式不受单向荷载种类影响,均为拉伸破坏,且裂纹都起裂于压缩荷载作用方向岩样的内环壁;最后,揭示圆环状花岗岩伴随能量的演化规律,在一定假设基础上,建立环状岩样的破坏判据,并采用试验结果进行合理性验证。

关键词：岩石力学热循环作用圆环状花岗岩变形特征破裂特征数值模拟破坏判据

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岩石变形破坏的熵突变过程与破坏判据

岩土力学 2007年第12期28卷 2506-2510页

作者：周翠英张乐民中山大学应用力学与工程系地下工程与信息技术研究中心广州510275 中山大学地球科学系地下工程与信息技术研究中心广州510275

在岩石的变形破坏过程中,当进入不稳定的破裂发展阶段之后,系统不断调整结构抵抗外力的扰动,裂纹向局域集中的有序方向发展,应变能不断耗散,并以应变能的耗散为媒介,使系统与外扰动所追加的负熵流产生能量流通,也使系统熵值和系统的维... 详细信息

在岩石的变形破坏过程中,当进入不稳定的破裂发展阶段之后,系统不断调整结构抵抗外力的扰动,裂纹向局域集中的有序方向发展,应变能不断耗散,并以应变能的耗散为媒介,使系统与外扰动所追加的负熵流产生能量流通,也使系统熵值和系统的维数逐次降低,这一阶段岩石系统远离平衡态,岩石的破坏是系统熵的突变过程。基于这一认识,并在验证应变能分布与结构块度分布模式的一致性的基础上,推导出包含了结构因素和能量分布的熵表达式;对熵表达式进行平衡分析获得局部突变的分岔集,得到了岩石局部破坏的熵折迭突变破坏准则;同时,探讨了熵表达式所表征的结构有序度的尖点突变性,解出岩石系统的分岔集,这个分岔集就是岩石系统熵突变的整体破坏准则。

关键词：岩石系统变形破坏熵突变屈服准则破坏判据

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基于强度折减和重度增加的边坡破坏判据研究

岩土力学 2007年第3期28卷 505-511页

作者：徐卫亚肖武河海大学岩土工程研究所南京210098 中南勘测设计研究院长沙410014

通过分析鸡鸣寺滑坡等典型滑坡变形监测数据,总结了典型滑坡的变形破坏规律,作为边坡破坏的判别标准,并应用到基于强度折减和重度增加法的边坡稳定分析中。通过典型算例分析,建议以变形变化趋势为边坡破坏判别标准,并研究了强度折减法... 详细信息

通过分析鸡鸣寺滑坡等典型滑坡变形监测数据,总结了典型滑坡的变形破坏规律,作为边坡破坏的判别标准,并应用到基于强度折减和重度增加法的边坡稳定分析中。通过典型算例分析,建议以变形变化趋势为边坡破坏判别标准,并研究了强度折减法和重度增加法分析边坡稳定的可行性;较全面地分析了影响计算精度的各种因素。结果表明,采用的边坡破坏判别标准概念清晰、物理意义明确,界定清晰。相比较而言,强度折减法的可靠性和稳定性相对较好,适用范围较广。

关键词：岩石力学边坡稳定分析强度折减法重度增加法破坏判据

隧道变形失稳过程的非线性动力学分析与破坏判据研究

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岩土力学 2010年第12期31卷 3887-3893页

作者：刘镇周翠英房明中山大学工学院广州510275 中山大学岩土工程与信息技术研究中心广州510275

隧道变形失稳过程与破坏判据研究是地下工程的热点与难点之一。运用协同学与混沌动力学,分析了隧道变形失稳过程的非线性动力学演化特征,并将其划分为平衡、非平衡线性、非平衡非线性等3个演化阶段;从系统分析的角度,研究了整个隧道系... 详细信息

隧道变形失稳过程与破坏判据研究是地下工程的热点与难点之一。运用协同学与混沌动力学,分析了隧道变形失稳过程的非线性动力学演化特征,并将其划分为平衡、非平衡线性、非平衡非线性等3个演化阶段;从系统分析的角度,研究了整个隧道系统的涨落关联机制,建立了隧道变形失稳的动力学演化模型。在此基础上,分别给出了大数据量(≥3000)与小数据量(破坏的混沌动力学判据。将以上研究应用于广州地铁某立体交叉隧道的稳定性分析中,验证了该动力学演化模型与判据的合理可靠性,对隧道稳定性状态的判别具有一定指导意义。

关键词：隧道变形失稳非线性动力学演化模型破坏判据

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胶凝砂砾石坝模型试验突变理论破坏判据

水力发电学报 2022年第9期41卷 98-107页

作者：丁泽霖薛江寒王婧包闯华北水利水电大学水利学院郑州450046 扬州市广陵区李典镇人民政府江苏扬州225000

地质力学模型试验是研究胶凝砂砾石坝(cemented sand-gravel dam,CSG坝)安全稳定性的一种研究方法,但在试验中,模型的变位位移比较微小、倾覆趋势不易捕捉,并不能精确地判断出试验中模型受压破坏的区间及其超载安全系数(模型破坏时的极... 详细信息

地质力学模型试验是研究胶凝砂砾石坝(cemented sand-gravel dam,CSG坝)安全稳定性的一种研究方法,但在试验中,模型的变位位移比较微小、倾覆趋势不易捕捉,并不能精确地判断出试验中模型受压破坏的区间及其超载安全系数(模型破坏时的极限安全系数)。针对这一问题,本文通过开展CSG坝复杂地基条件下地质力学模型试验,得到了坝基内部应变、坝体下游面位移及坝体表面应变等数据,判断出模型的超载安全系数Kp在4.6~6.2区间内;为得到模型精确的超载安全系数,首先运用突变理论对模型试验数据进行四次多项式拟合,后将结果代入模型失稳判别式,得到了模型的超载安全系数K_(p)的精确区间为6.0~6.2。本文解决了困扰CSG坝地质力学模型试验中超载安全系数精确性的问题,对CSG坝后续的推广、发展和应用起到了积极的作用。

关键词：水工结构地质力学模型试验胶凝砂砾石坝突变理论破坏判据

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隧道变形失稳的能量演化模型与破坏判据研究

岩土力学 2010年第S2期31卷 131-137页

作者：刘镇周翠英中山大学工学院广州510275 中山大学岩土工程与信息技术研究中心广州510275

隧道变形失稳过程与破坏判据研究是地下工程的热点与难点之一。运用耗散结构理论,分析了隧道变形失稳的能量耗散过程与演化特征;结合热力学基本定律,研究了整个隧道系统的能量耗散机制,建立了隧道变形失稳的能量演化模型。在此基础上,... 详细信息

隧道变形失稳过程与破坏判据研究是地下工程的热点与难点之一。运用耗散结构理论,分析了隧道变形失稳的能量耗散过程与演化特征;结合热力学基本定律,研究了整个隧道系统的能量耗散机制,建立了隧道变形失稳的能量演化模型。在此基础上,分别给出了大数据量(≥3000)与小数据量(破坏的能量判据。将研究成果应用于广州地铁某立体交叉隧道的稳定性分析,验证了该能量演化模型与判据的合理可靠性,其结果对隧道稳定性状态的判别具有一定指导意义。

关键词：隧道变形失稳能量演化模型破坏判据

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岩石强度理论中的两类破坏判据

北京科技大学学报 1992年第3期14卷 297-304页

作者：王志宏北京科技大学矿业研究所

分析了岩石强度理论中现有应力破坏判据的合理性与局限性;阐明发展应变破坏判据对工程设计的重要意义;根据实验资料作出应变判据曲线;并介绍围岩稳定性“直接应变分析”的一般方法。最后指出:两类判据的结合,将是完整的岩石强度理论的... 详细信息

分析了岩石强度理论中现有应力破坏判据的合理性与局限性;阐明发展应变破坏判据对工程设计的重要意义;根据实验资料作出应变判据曲线;并介绍围岩稳定性“直接应变分析”的一般方法。最后指出:两类判据的结合,将是完整的岩石强度理论的一个重要特征。

关键词：岩石强度理论破坏判据临界应变

运用等效应力法建立压剪型危岩破坏判据的研究

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地下空间与工程学报 2020年第3期16卷 827-834页

作者：陈洪凯张金浩重庆交通大学土木工程学院重庆400074

基于断裂力学理论,构建压剪型危岩断裂力学模型。模型考虑了主控结构面的贯通段有水压和无水压两种情况,建立了两种情况下主控结构面的非贯通段等效应力场,结合D-P理论,建立了压剪型危岩的破坏判据。算例分析的结果表明:当贯通段无水压... 详细信息

基于断裂力学理论,构建压剪型危岩断裂力学模型。模型考虑了主控结构面的贯通段有水压和无水压两种情况,建立了两种情况下主控结构面的非贯通段等效应力场,结合D-P理论,建立了压剪型危岩的破坏判据。算例分析的结果表明:当贯通段无水压作用时,将有关参数代入破坏判据式,即可判定该危岩体是否失稳;当贯通段有水压作用时,危岩体的失稳破坏与水压应力在裂缝尖端产生的应力场距离r有关,只要求得r的具体值,就可以利用破坏判据式判断该危岩体是否失稳破坏。

关键词：断裂力学等效应力破坏判据主控结构面压剪型危岩

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近水平地层滑坡平面失稳模型与破坏判据研究

水文地质工程地质 2009年第1期36卷 69-74页

作者：缪海波殷坤龙李远耀中国地质大学工程学院武汉430074

将近水平地层滑坡视为一个系统,针对其平面失稳问题,在建立力学模型的基础上,运用势函数突变模型,从理论上推导了滑坡系统失稳的力学破坏判据和滑带土的临界变形位移。根据近水平地层滑坡演化系统,结合万州区安乐寺滑坡实例,运用所推导... 详细信息

将近水平地层滑坡视为一个系统,针对其平面失稳问题,在建立力学模型的基础上,运用势函数突变模型,从理论上推导了滑坡系统失稳的力学破坏判据和滑带土的临界变形位移。根据近水平地层滑坡演化系统,结合万州区安乐寺滑坡实例,运用所推导出的滑带土临界变形位移公式,得出临界位移约为34mm,并同时提出系统和临界突变状态的差距与外界环境因素——滑坡后缘裂隙积水深度、滑带土含水量的关系,即当滑坡后缘裂隙积水深度和滑带土含水量越大时,系统与临界突变状态的差距越小,滑坡越容易滑动。

关键词：近水平地层滑坡突变理论滑坡系统平面失稳模型破坏判据