国家重点实验室开放基金(DPMEIKF201307)
- 作品数：14 被引量：77H指数：5
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- 相关机构：华侨大学山东科技大学山东交通学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学矿业工程理学交通运输工程更多>>
- 考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型二次开发及其验证被引量：2
- 2017年
- 为充分研究含水裂隙岩体的力学特性,在摩尔库伦模型的基础上,充分考虑初始渗透压力的作用.对本构方程中的柔度张量进行适当的修正,生成考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型.为了增加对比性,按照同样的理论推导方法及二次开发流程,在不考虑初始渗透压力的影响下,成功地生成未考虑初始渗透压力的裂隙岩体本构模型.在此基础上,利用C^(++)语言,将以上两种模型编译成可运行的动态链接库文件.为验证自定义本构模型的准确性,在FLAC3D中建立同一个50m×50m×1m的圆形隧道数值模型进行对比分析.通过分别求解计算3种本构模型,分析各圆形隧道上4个对称点的位移变化情况.结果表明:将初始渗透压力直接引进本构方程中,利用C^(++)二次开发出来的本构模型是成功的.
- 张卫东陈士海
- 关键词：裂隙岩体本构关系二次开发
- 爆破振动波形预测模型及应用
- 2014年
- 依据爆炸的几何相似原理,构造波形函数,建立了爆破振动时程波形预测模型,结合具体实例,对单段爆破和微差爆破的波形进行了预测,模拟出的波形基本符合地面振动波的传播规律,增加了爆破的安全性。
- 徐芳妹唐健
- 关键词：爆破振动
- 爆破振动下围岩支护锚杆动力响应解析解被引量：10
- 2019年
- 为了研究爆破掘进施工对巷道支护锚杆的影响,采用结构动力学理论,从理论上推导出了锚杆在爆破地震波作用下的振动规律,计算出锚杆上的位移、振速、轴力随时间的变化,研究了黏结式锚杆在爆破动荷载作用下的动力响应特征。结果表明:自由段锚杆的轴力和轴向振速呈现指数型衰减,而锚固段锚杆的轴力和轴向振速以及剪应力呈现正弦变化,整体表现为先增大后减小。锚固长度对锚杆振动效应影响较大,不同锚固长度时锚杆受力状态不同,在锚杆满足抗拉强度的前提下,可以适当减小锚固段长度。剪切刚度对锚杆的振动有一定的影响,剪切刚度越大,锚杆与锚固砂浆之间的剪应力也越大。故为了防止锚杆不发生剪切破坏,尽量选择剪切刚度较小的锚固剂材料。研究成果对掘进爆破安全技术的提高具有一定的指导意义。
- 胡帅伟陈士海
- 关键词：爆破振动锚杆支护动力响应
- 双孔微差及长柱药包爆破振动数值模拟研究被引量：8
- 2017年
- 为进一步讨论双孔微差爆破及柱状药包爆破振动新特性,通过在空腔内壁施加等效爆源荷载方法,建立药包爆破振动LS-dyna数值模拟模型,分别对双孔微差爆破和长柱状药包爆破振动进行分析。通过控制加载时间模拟不同延时间隔下的微差爆破过程,同时建立不同长度的加载组元来表示柱状装药的药包长度,进而研究药包长度对爆破振动的影响。数值模拟结果与相应的理论计算结果具有较好的一致性。结果表明:微差爆破质点峰值速度与距离整体呈现负相关,但在衰减过程中出现局部的增大现象,增大的幅值和区间与延时间隔有关,间隔时间越长,局部放大效应距离爆源越远,放大幅值越小。对长柱药包的模拟结果则表明:对于介质中某一点,当药包长度达到特定值后,质点峰值速度将不随着药包长度的增长而增大,这表明传统的通过药量来衡量爆破振动幅值的计算方法具有一定局限性。这些成果对爆破振动预测及爆破施工设计具有一定指导意义。
- 陈士海吴建
- 关键词：爆破振动微差爆破柱状药包
- 深部隧道开挖时空效应及其黏弹塑性分析被引量：4
- 2021年
- 根据开挖面空间约束作用建立深部隧道几何计算模型,得到相应的应力场分布。选用西原模型模拟岩体的黏弹塑性,引入地质强度指标(geological strength index,GSI)及开挖扰动系数D,探讨不同地质指标及开挖扰动对隧道围岩位移的影响,分析围岩的变形机理,获得围岩的变形规律。分析指出:原岩应力越小、岩体质量越好、开挖扰动越小,第Ⅱ阶段蠕变变形速率越小;分析了开挖面推进速度对围岩位移的影响,推进速度越快,隧道围岩位移变化越剧烈;原岩应力较小时,推进速度不会影响围岩的最终位移。原岩应力较大时,推进速度越快,围岩位移越大。
- 陈士海夏晓彭陆强涂兵雄
- 关键词：黏弹塑性开挖扰动
- 微差时间及柱状装药特征对爆破振动效应影响研究被引量：16
- 2017年
- 为了研究炮孔装药特征及微差时间对爆破振动效应影响,根据短柱装药爆破产生振动波的特点,研究双孔微差爆破振速的局部放大效应,同时在短柱装药爆破的基础上,研究长柱装药特征及起爆方式对炸药爆破振动效应的影响,得到长柱装药爆破下,药包长度、爆轰速度、埋置深度、起爆方式及围岩介质变化等对质点振速的影响,并利用萨氏公式拟合了柱状装药爆破下质点峰值速度。分析表明:局部放大效应的幅值及范围与微差时间和爆破荷载衰减系数密切相关。对于药包顶端以下点,当装药长度增加到一定程度时,质点振速不再随之增加,同时爆轰速度对爆破振动效应的影响也只限制在一定速度范围内。对于药包顶端以上点,柱状装药埋置长度越长,地表振速越大。不同的起爆方式下,底部起爆振速最大,其次是两端起爆,最小的是顶端起爆。距离爆源越近处的质点的振动效应受围岩介质变化影响越明显。柱状装药拟合得到的萨氏公式能较好地表征出长柱装药爆破振动峰值速度特点,球状装药拟合得到的萨氏公式不能表示长柱装药爆破振动特征。
- 陈士海胡帅伟初少凤
- 关键词：爆破工程柱状药包微差爆破
- 巷道围岩爆破地震效应的模拟和解析对比分析被引量：4
- 2014年
- 对某巷道围岩爆破工程进行数值模拟来分析爆破地震波在围岩中的传播规律,通过数值模拟分析结果与解析解进行对比,发现两者得出的结论类似。在爆破地震波的影响下围岩质点的峰值速度变化呈一定规律,对不同径向距离和轴向距离条件下质点峰值速度的变化规律进行比较,可以发现围岩中质点的峰值速度随着径向距离呈现正负号交互的波浪式衰减,即围岩可能出现交替拉压状态以及分区破裂现象,而质点峰值速度随着轴向距离的变化相对简单,主要表现为非线性的快速衰减。
- 吴建陈士海
- 关键词：巷道围岩爆破地震波数值模拟速度场
- 地下工程喷射混凝土爆破振动安全标准研究被引量：4
- 2014年
- 根据一维波动理论,通过分析应力波在不同介质中反射和透射的过程,研究了爆破振动应力波对巷道围岩和喷射混凝土的破坏作用。结果表明,在爆破振动应力波的作用下,对于坚硬岩体,支护结构的破坏主要由喷射混凝土的抗拉强度所决定;而对于软岩体,支护结构的破坏则主要由喷射混凝土与围岩的交界面的抗拉强度所决定。同时,通过研究爆破振动在围岩中的传播规律,得到了掘进爆破工程中喷射混凝土支护的安全距离,为地下掘进爆破工程施工以及喷射混凝土初期支护的设计提供了一定参考。
- 徐芳妹陈士海吴建张涛
- 关键词：掘进爆破围岩喷射混凝土初期支护
- 长柱药包爆破振动位移特性研究被引量：4
- 2014年
- 通过研究长柱药包爆破振动波在围岩介质中的传播规律,得到了长柱药包爆破产生的围岩介质位移数值解。对爆破质点位移的分析表明,质点水平和竖向位移在距离爆源一定水平距离时达到最大,该距离与药包的长度和埋深有关。而沿着竖向的质点位移分布规律表明,长柱爆破振动效应在柱体中心两侧并不是对称的。这些规律对进一步研究长柱爆破振动效应有一定的指导意义。
- 吴建陈士海
- 关键词：柱状药包岩石爆破爆破地震波
- 考虑爆破瞬态卸荷的深部岩巷损伤范围研究被引量：4
- 2018年
- 为了研究深部岩石巷道爆破瞬态卸荷的损伤效应,本文采用弹性动力学方法,利用Laplace变换和留数定理求解了深部岩巷爆破卸荷瞬态应力场的动态解析解,结合拉伸损伤和剪切损伤的阀值条件,给出了损伤破坏区的范围和损伤程度,并探究了损伤区分布的影响因素。算例表明,围岩以拉伸损伤破坏为主,岩石的脆性越强,损伤变量越大。爆炸荷载越大,拉伸和剪切损伤破坏区范围越大;原岩应力越高,拉伸损伤破坏区越小,剪切损伤破坏区越大,原岩应力对拉伸损伤效应有显著的"抑制"作用。当岩石单轴抗拉强度较小、内聚力较大时,围岩只存在拉伸损伤区不存在剪切损伤区;当岩石单轴抗拉强度较大、内聚力较小时,围岩既存在拉伸损伤区又存在剪切损伤区。
- 胡帅伟陈士海
- 关键词：爆破深部岩巷瞬态卸荷
