国家自然科学基金(41172268)
- 作品数：15 被引量：149H指数：7
- 相关作者：张强勇陈旭光杨文东陈芳王建洪更多>>
- 相关机构：山东大学中国水电工程顾问集团公司中国石油大学（华东）更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- 岩石轴向直接拉伸试验装置的研制及应用被引量：19
- 2014年
- 针对目前已有岩石直接拉伸试验装置的不足,研制轴向对中装置包括黏接对中装置和拉伸对中装置,两套对中装置可分别消除岩石试件黏接过程中的偏心和拉伸过程中的偏心,保证试件处于轴心受拉的状态。使用轴向对中装置和万能试验机,采用标准岩石试件进行直接拉伸试验,测试砂岩、灰岩和花岗岩的抗拉强度、极限拉应变和拉伸弹性模量,并给出拉应力–应变曲线。直接拉伸试验结果表明:岩石试件的拉断破坏面大都出现在试件中部;绝大部分岩石试件为脆性拉断破坏;岩石内部的裂隙对其抗拉性能影响很大,为了能精确测试岩石的抗拉强度指标,试验前应对试件进行严格的筛选。
- 张绪涛张强勇袁圣渤王超高强
- 关键词：岩石力学直接拉伸试验抗拉强度
- 水资源管理系统区间数属性联系贴近度评价被引量：2
- 2012年
- 针对水资源管理系统区间数多属性决策评价问题,借鉴集对分析理论,采用区间数属性联系贴近度评价方法,通过引进系统范数的概念进行属性区间数指标决策矩阵规范化处理,将区间数决策矩阵转化为联系数加权决策矩阵,获得水资源管理系统方案评价的计算方法,并通过实例对该方法的有效性和实用性进行验证,取得了较为满意的结果。
- 陈继光
- 关键词：水资源管理系统区间数集对分析多属性决策
- 基于相似材料的光纤应变传感器在分区破裂模型试验中的研究被引量：15
- 2012年
- 基于模型相似材料研制了适用于地质力学模型试验的光纤光栅应变传感器,能够同时实现横向、纵向和切向3个方向的应变测量。将7个光纤应变传感器依次预埋在模型巷道的左边墙,采用波分复用技术组成光纤传感网络,实现对模型内部应变分布的实时监测。光纤传感器的监测结果表明,在巷道开挖过程中,深部巷道周围径向应变值没有表现出随距离巷道远近而递减的规律,而是呈波浪形分布;超载试验完成后,巷道周围径向应变值依然呈波浪形分布。最后将模型剖开,成功观测到了高地应力深部巷道围岩的分区破裂现象,同时验证了设计的光纤光栅应变传感器的可靠性。
- 王静王静李术才隋青美张强勇陈旭光王正方白涛
- 关键词：光纤光栅应变传感器深部巷道模型试验
- 盐岩地下储气库体积收敛失效概率分析与模型试验验证被引量：3
- 2014年
- 盐岩地下储气库受盐岩蠕变特性影响会产生较大的体积收缩变形,影响储气库安全稳定运行。目前对地下储气库体积稳定性分析方法和评价准则各国没有统一标准,国内主要采用数值计算的方法来评价储气库体积稳定性。以江苏金坛盐矿地下储气库体积收敛数值分析为基础,借鉴国外盐岩地下储气库稳定性评价标准,建立盐岩地下储气库体积收敛失效风险评价矩阵,采用一次二阶矩法显示功能函数分析储气库体积收敛失效概率,分析得出:储气库在长期恒定内压工况下体积收敛失效概率随内压的增大而减小;在短期调峰低压工况下体积收敛失效概率随内压的减小而增大;最小内压应保持在4.2 MPa以上。通过交变气压条件下层状盐岩地下储气库大型三维地质力学模型试验得出:储气库体积收敛变形随内压的增大而减小;短期运行最小内压应大于4.0MPa。模型试验结果与失效概率分析结论较为相似。因此,为避免盐岩地下储气库产生体积收敛破坏,应保证调峰短期最小内压在4.0MPa以上。
- 王保群张强勇李术才张宁
- 关键词：模型试验
- 不同应力路径下卸围压流变试验分析及模型辨识被引量：4
- 2012年
- 以大岗山水电站坝基的辉绿岩为研究对象,进行σ1恒定卸围压和σ1-σ3恒定卸围压流变试验,分析2种不同应力路径下辉绿岩的流变变形特征。引入屈服接近度指标来评价卸围压流变过程中不同三向应力状态下岩样临近屈服破坏的程度,并以此作为试验曲线中等速蠕变和加速蠕变的区分标准。最后对Burgers模型进行参数变异处理。研究结果表明:在2种方式下和在卸围压过程中,岩样的横向变形都表现为侧向膨胀,但轴向变形规律并不相同:σ1恒定时轴向变形一直轴向压缩,而σ1-σ3恒定时先是有微小增大再逐渐转变为轴向压缩。这说明随着围压的不断卸载,岩体变形逐渐由弹性向塑性转变并最终破裂,线弹性理论已不再适用。加速蠕变阶段的串联黏滞系数出现了非线性变化,以此来描述加速蠕变。参数变异的Burgers模型可以描述岩体的减速、等速和加速蠕变阶段,拟合结果与试验结果吻合较好。
- 杨文东张强勇陈芳李文纲王建洪贺如平曾纪全
- 关键词：岩石力学卸荷应力路径
- 基于光栅传感的模型测量系统应用研究被引量：7
- 2012年
- 模型试验作为解决复杂工程问题的一种有效手段已越来越受到重视。然而,与目前发展较快的模型试验系统和较为成熟的相似理论相比,测试技术相对滞后的问题依然存在。测量的精度与稳定性不能满足模型试验的需求。基于光纤/光栅传感技术的高精密性、稳定性和机光电一体的特性,结合模型试验的特殊测量要求,通过改进数据接收算法,研制了基于光学传感技术的模型位移/应变测量系统,包括光栅传感模型位移和光纤传感模型应变测试系统。该系统稳定、精度高、抗干扰,并能监测不连续位移。将该系统应用于注采气压变化条件下盐岩地下储气库变形特征地质力学模型试验中,测得了气压变化条件下围岩位移收敛和径向应变蠕变规律,测得在不同稳压阶段和不同注采气速率条件下围岩变形的不同特征。试验数据为合理确定盐岩储气库运营气压和注采气速率提供帮助,对盐岩储气库的安全稳定运营有重要意义。
- 陈旭光张强勇段抗刘德军张宁
- 关键词：光纤传感
- 基于压缩蠕变试验的流变参数理论解析反演被引量：3
- 2012年
- 大坝坝基的长期稳定性是大坝运营安全的重要保障,而坝基岩体中的软弱夹层是影响其变形和稳定的重要因素.为研究大岗山水电站坝基中辉绿岩脉软弱夹层在长期载荷作用下的变形机制,在坝基边坡的试验平硐内垂直于软弱夹层进行了现场大型圆形刚性承压板压缩蠕变试验.辨识得到可较准确表示其蠕变特性的5参量广义Kelvin模型,克服了3参量广义Kelvin模型收敛过快的缺陷.基于弹性力学中的布辛涅斯克问题,通过黏弹性理论中的拉普拉斯变换及逆变换,推导出了刚性承压板下部岩体的5参量广义Kelvin模型表示的黏弹性变形公式,并以此为基础反演得到流变参数.
- 杨文东张强勇陈芳李术才李文纲王建洪贺如平曾纪全
- 关键词：岩石力学参数反演
- 硬脆性岩石的流变长期强度及细观破裂机制分析研究被引量：31
- 2011年
- 岩石的流变力学特性是影响水电坝基稳定性的重要因素,而流变长期强度是评价坝基岩体长期稳定性的重要指标。根据大岗山水电站坝基辉绿岩的三轴流变试验结果,分别用等时应力–应变曲线簇法、非稳定蠕变判别法、流变体积应变法和加卸载流变残余应变法进行了硬脆性辉绿岩流变长期强度的分析。结果表明:对于完整辉绿岩的长期强度,4种方法得出的结果较为一致;而对于含裂隙辉绿岩,流变体积应变法得出的结果与实际情况更为相符。通过对破裂辉绿岩的电镜扫描观察,发现辉绿岩的长期宏观强度主要取决于岩体内部矿物颗粒镶嵌组合的牢固程度及矿物之间的胶结程度。
- 张强勇杨文东陈芳李文纲王建洪
- 关键词：电镜扫描
- 数控气压式柔性加载模型试验系统的研制及应用被引量：3
- 2012年
- 地质力学模型试验中针对地应力的模拟,往往采用液压千斤顶刚性加载的方式,该加载方式具有以下不足:1)使得模型边界的位移同步一致,而模型应力则呈现非线性分布状态,与实际工程的地应力状态不符。2)无法应用于不同形状的洞室内,无法对含内压地下洞室(如隧洞内水压力、石油储备库油压等)进行有效模拟,因此成为制约有压洞室模拟的一个关键性难题。因此,有必要研制准确模拟洞腔内外压力的柔性加载装置。作者根据气压加载灵活的特性,设计研制了一套数控气压式柔性加载模型试验系统,有效实现了模型试验洞腔内的气压式柔性加载以及加载过程的自动化、数字化和可视化。通过气压式柔性加载控制系统能更真实地揭示深部软岩地下洞室围岩的非线性变形特征和破坏机理。将该系统应用于注采气压变化条件下盐岩储气库地质力学模型试验中,有效模拟了注采气压变化对盐岩地下洞腔的稳定性影响,获得了在不同注采气速率及不同气压条件下洞室收敛变形规律。试验表明,该实验系统可应用于有压洞室模型试验内压的有效模拟,具有广阔应用前景。
- 陈旭光张强勇段抗刘德军张宁
- 关键词：数控
- 具有流变特性的盐岩相似材料的研制及应用被引量：19
- 2011年
- 为有效反映盐岩油气储库介质的蠕变变形特征与变化规律,以金坛盐岩储气库为背景工程,根据地质力学模型试验相似原理和原岩物理力学参数,通过大量的材料配比和相应材料试件的力学参数试验,研制出了基本满足相似条件且具有显著流变特性的盐岩相似材料。该相似材料采用精铁粉、石英砂和重晶石粉为骨料,以松香酒精溶液为胶结剂按照规定的配比拌合压实而成。材料力学试验表明:研制的盐岩相似材料具有明显的弹性变形、延塑性变形、应变硬化、应变软化和剪涨破坏特征。材料在低应力时以减速蠕变和等速蠕变为主,高应力时以减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变为主,盐岩相似材料与盐岩原岩的蠕变特性基本一致。将该材料应用到金坛盐岩地下储气库注采气三维地质力学模型试验中,有效获得注采交变气压变化过程中洞周径向位移和径向应变的变化规律,较好反映了盐岩储库介质的流变力学特性。
- 刘德军吕晶张强勇段抗陈旭光
- 关键词：相似材料流变特性
