李建春
- 作品数：22 被引量：131H指数：9
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家杰出青年科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学理学矿业工程交通运输工程更多>>
- JMC对应力波透射系数和节理比刚度影响的实验研究被引量：8
- 2016年
- 节理对岩体的动态力学特性有重要影响。采用改进型霍普金森花岗岩压杆(SHPB)实验设备,研究一维应力波在花岗岩人工节理处的传播规律,进而分析节理的动力学特性。通过切割工艺在花岗岩试样表面形成人工节理,使其具有不同的节理吻合系数(JMC)。采用两点式波分离方法处理实验数据,得到节理处的入射波,以及节理产生的反射波和透射波,进一步计算得到应力波传播通过节理的透射系数。基于SHPB实验的基本原理,得到节理的闭合量和作用在节理上的压力之间的关系,从而分析出节理的比刚度。该实验分析节理吻合系数对波传播的影响,进而研究节理吻合系数对花岗岩节理动态力学特性的影响。
- 陈昕李建春任奋华蔡美峰
- 关键词：岩石力学
- 节理岩体的一维动态等效连续介质模型的研究被引量：16
- 2010年
- 基于黏弹性理论,提出平行节理岩体的一维动态等效连续介质模型,该模型适用于纵波(P波)垂直通过一组等间距平行节理岩体的动力学问题。该模型包含黏弹性介质模型和虚拟波源概念。黏弹性介质模型主要描述应力波通过节理的衰减和时间的滞后;而虚拟波源的概念则描述应力波在平行节理之间的多次反射。根据已有解析解可以确定黏弹性介质模型中的未知参数。通过和位移不连续方法的比较,验证平行节理岩体的一维动态等效连续介质模型的正确性;该模型可有效地应用于研究通过一组平行节理岩体的P波传播问题。结果表明,该研究可以简化应力波传播问题的复杂性。
- 李建春李海波Guowei MAJian ZHAO
- 关键词：岩石力学岩体
- 应力波斜入射粘弹性节理的传播规律
- 节理面上应力波的透反射规律的研究在地下结构安全稳定性分析、爆破工程等方面有着广泛的工程应用背景。横波或纵波斜入射介质分界面会发生波型耦合,应力波垂直入射介质分界面的情形可以解耦计算,而应力波斜入射平行节理岩体的问题中,需...
- 刘立波李建春李海波刘婷婷
- 文献传递
- 应力波在充填节理岩体中传播规律的数值研究被引量：19
- 2016年
- 通过离散元数值模拟对应力波在含一组平行充填节理岩体中的传播规律开展研究,并应用等效介质模型对应力波在含多条小间距充填节理岩体的传播规律进行分析。首先,通过数值模拟结果与理论结果的对比,验证UDEC模拟应力波在单个充填节理处的传播规律的可行性。然后将UDEC模型进行扩展研究应力波在含一组平行充填节理的岩体中的传播规律,并对充填厚度、节理间距、节理数量展开参数分析。研究发现,随着充填厚度的增加,对于不同的节理间距和数量,透射系数均减小,而节理数量对透射系数的影响与节理间距有关。存在2个临界值将节理间距对透射系数的影响规律划分为3个不同区间,当节理间距足够大时,透射系数趋于稳定,且稳定值与节理数量呈指数函数关系。最后,当节理间距较小时,采用一维等效介质多条充填节理进行分析,并对入射波频率、充填材料特性、充填厚度以及节理数量展开了参数分析对比,结果表明一维等效介质可用于简化应力波在多个小间距的充填节理中的传播计算。
- 刘婷婷李新平李海波李建春罗忆
- 关键词：岩石力学应力波数值模拟透射系数
- 接触面积对波传播规律及节理力学特性影响被引量：12
- 2014年
- 自然界中节理的接触往往不是完全接触,而是部分接触。为考虑节理表面的接触面积对应力波传播规律的影响,采用分离式霍普金森压杆试验装置对不同接触面积的试样进行冲击试验。由于接触面积模拟的难操作性,试验中,采用不同数量的小试样定义小试样的横截面积和与入射杆(透射杆)横截面积的比为接触面积率。通过试验研究接触面积对应力波透射率的影响。基于应力波一维传播理论分析作用在试样上的应力,以及试样在应力波的作用下产生的应变与位移。试验结果表明:随着接触面积的增加,应力波的透射系数增加,且两者呈现非线性关系。当接触面积相同时,随着试样长度的增加,应力波的透射系数会出现小幅度减小,即当节理具有相同的接触面积时,节理的厚度将会影响应力波的传播。此外,随着节理的闭合量的增加,透射系数呈现出近似线性形式的减小。这个试验并不能模拟真实的节理,但是主要是从另一个角度来说明节理的接触面积对波传播以及对节理力学特性的影响。
- 刘婷婷李建春李海波李娜娜
- 关键词：岩石力学应力波节理接触面积透射系数
- 柱面波在节理岩体中的传播特性被引量：15
- 2014年
- 柱面波在节理岩体中传播规律的分析对于岩石工程特别是采矿工程和地下工程具有重要的研究意义。基于波阵面的动量守恒和节理的位移不连续理论,首先对入射柱面P波与线弹性节理之间的相互作用关系进行定量分析,推导应力波通过单节理的传播方程。根据应力波的几何扩散性,进一步分析柱面波的能量衰减。当波阵面相对节理面垂直和倾斜2种情况时,分别计算出相应的透射和反射系数,并将计算结果和波阵面为平面的情况进行对比,结果吻合较好。最后开展参数研究,分析节理不同位置处的透射波及波源节理距离和节理的刚度对柱面P波在节理岩体中传播影响的规律。
- 柴少波李建春李海波
- 关键词：节理波传播动量守恒
- 应力波斜入射粘弹性节理的传播规律
- 本文给出了反映应力波的传播方向与介质声波速度之间关系的Snell定律及其成立的条件。通过分析压缩波和剪切波与节理的相互作用关系，引用“应力不连续、位移不连续”假定，以广义粘弹性本构关系描述填充节理的动力学特性，建立了计算...
- 刘立波李建春李海波刘婷婷
- 关键词：节理岩体应力波
- 文献传递
- 非线性节理模型对应力波传播影响的数值分析被引量：7
- 2015年
- 为验证离散元软件UDEC模拟P波在含有一组非线性节理岩体中传播的有效性,采用UDEC中内置的非线性节理模型计算2个算例,并与已有的理论结果进行对比,吻合较好。其次,从角度和间距2个方面讨论对称交叉节理对应力波传播规律的影响。结果发现,与平行节理相比,相同角度和间距下交叉节理对应力波的衰减作用更大,夹角越大,透射系数越小,间距对透射系数的影响与平行节理有相似的趋势。最后,对P波在含有交叉节理区域的岩体中的传播规律的影响因素进行参数分析,分析的参数包括节理与应力波传播方向的夹角α,2组节理的夹角β,2组平行节理间距S1,S2以及区域宽度L等。结果表明,α与β对透射系数的影响存在区间性。交叉节理的间距对P波的传播影响与平行节理有类似的规律。此外,随着节理区域宽度的增加,透射系数大幅度减小后,减小速度变缓,采用反比例程式对结果进行拟合,结果较好。
- 刘婷婷李建春李海波郑允李娜娜
- 关键词：数值模拟非线性应力波节理离散元
- 平面P波入射含结构面岩体并引起地表面的振动研究被引量：5
- 2015年
- 爆炸产生的应力波在岩体中的传播对地下洞穴/隧道设计和施工及采矿等建筑活动具有重要影响,当波传播至地表面将引起地表运动,也对地表的建、构筑物的安全稳定产生威胁。所以,对此方面的研究一直受到很大的关注。采用时域递归方法分析应力波在岩体结构面及地表面之间的传播,并求得地表面的振动响应。首先,基于波阵面动量守恒,分析一组平面P波斜入射线弹性结构面以及平面P,S波斜入射地表面2种情形下波与作用面的交互关系。接着,分析了应力波在结构面与地表面之间多次反射以及各个波的传播情况。考虑到波在结构面中的透反射和在地表面的反射以及波传播过程中的时间偏移,在时域范围内得到到达地表面各个波的递归方程。通过波的传播方程推导出各应力波引起的地表面振动速度的表达式。借助叠加原理,得到地表面上任意质点的振动速度。
- 柴少波李建春李海波李娜娜刘婷婷
- 关键词：岩石力学波传播结构面岩体地表振动
- 一种基于平面波动的应力波透反射实验系统
- 本发明公开了一种基于平面波动的应力波透反射实验系统，包括滑动支撑单元，还包括侧部支撑单元、节理岩体模拟单元和动力加载单元，侧部支撑单元设置在节理岩体模拟单元两侧，侧部支撑单元包括侧部钢支座、横向设置在侧部钢支座上的轨道槽...
- 李建春赵坚
- 文献传递
