李娜娜
- 作品数：6 被引量：85H指数：5
- 供职机构：中国科学院武汉岩土力学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部留学回国人员科研启动基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学水利工程更多>>
- 剪切速率对平直充填节理的剪切力学特性影响研究被引量：14
- 2017年
- 不同剪切速率下充填节理的剪切特性对动态荷载作用下工程岩体的安全稳定性有着重要的影响。为了研究剪切速率对充填节理的剪切力学特性的影响,通过花岗岩试块中间充填天然河砂模拟充填节理。采用RMT-150C电伺服试验机进行直接剪切试验,研究了法向压力、剪切速率和充填厚度对充填节理的剪切力学特性的影响。试验结果发现,充填节理的剪切应力-位移曲线属于屈服剪切型,分为弹性阶段、过渡阶段和滑移阶段,无明显峰值强度,在滑移阶段剪切应力继续增加,增加速率与法向压力大小有关。随着剪切速率的增加,充填节理的剪切强度和内摩擦角略有增加。为了考虑充填节理剪切应力-位移关系的非线性变化过程,采用双曲线形式对弹性阶段的应力-位移曲线进行拟合,结果较好,并提出初始剪切刚度和刚度影响系数描述其变形特性。剪切速率和法向压力的增加会大幅度增加初始刚度,充填厚度对两个参数的影响与法向压力有关。对于无起伏度的平直节理,剪切速率和充填厚度对剪切强度影响较小,但对充填节理的变形特性有重要的影响。
- 刘婷婷李建春李海波李新平李娜娜
- 关键词：剪切速率初始刚度
- 节理特性对岩体力学性能的影响被引量：10
- 2016年
- 采用颗粒流模拟研究单轴压缩下节理特性对试件宏观力学参数、能量及波传播规律的影响,揭示裂纹扩展演化机理及破坏模式的变化规律,定义细观节理刚度比和强度比反映节理力学特性。研究结果表明:峰值强度、弹性模量、起裂应力随节理厚度增加、刚度比的下降而不断减小,泊松比随节理厚度增加而大幅度增加,节理强度比直接影响峰值强度;与张开节理相比,节理充填物降低尖端应力集中,导致试件损伤破坏程度及破坏模式的改变,同时引起宏观力学参数增大,并随节理刚度减小,逐渐趋近前者。通过在模型内设置激发源和接收器,对激发源施加速度脉冲模拟剪切波和压缩波的传播过程,节理对波幅影响远大于波速,充填节理透射系数明显大于张开节理透射系数,前者随厚度增加衰减更快,与纵波相比,横波随节理弱化衰减较快。
- 张国凯李海波夏祥李娜娜柴少波
- 关键词：颗粒流单轴压缩岩体力学参数波传播
- 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
- 节理接触面对应力波传播影响的SHPB试验研究被引量：26
- 2015年
- 为探讨岩体的节理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开展试验研究,分析不同接触面积比的节理的动态力学特性以及节理的接触面积几何分布对应力波传播特性的影响。人工切槽的岩块与完整岩块组合得到不同接触面积比的节理岩块作为试样。通过一系列的实验,得到以下的结论:节理的接触面积比、接触面积分布和冲头冲击速率不仅影响节理岩块的动态力学特性而且影响应力波的传播。应力波的透射系数与冲头冲击速率、节理面大小及相对密集度(即接触面分布离散和接触面分布紧凑)有关;当节理接触面的几何相对密集度一定时,应力波透射系数随着节理接触面积比的增大呈线性增长,且透射系数随冲头速率的增大而增大;此外,相对于节理接触面积小但分布离散的岩体,应力波通过接触面积大、分布紧凑的节理的衰减更为明显。
- 李娜娜李建春李海波刘婷婷柴少波
- 关键词：节理岩体应力波透射系数
- 复杂地质条件下坝区初始地应力场二次反演分析被引量：20
- 2014年
- 为准确获得南水北调西线工程加塔坝区初始地应力分布规律,提出综合反映工程区复杂地质条件及地层剥蚀过程的地应力场二次反演方法。首先,主要考虑工程附近大区域内的地形地貌、断层褶皱及河谷的发育演化史等因素,建立坝区大尺度计算模型,采用遗传神经网络法及FLAC3D计算程序对坝区初始地应力场进行一次反演;然后,考虑坝区附近主要地质构造,建立小尺度精细模型,通过从一次反演中提取小范围模型边界上的应力值进行拟合,初步获得精细模型的非线性边界条件,并采用遗传神经网络法对边界参数进行优化,对初始地应力场进行二次反演。研究结果表明:一次反演计算获得的初始地应力场在局部构造附近与实测值相差较大;二次反演考虑局部地质构造的影响,同时结合一次反演的计算成果,各测点的应力计算值与实测值吻合更好,所提出的反演方法可为类似工程的研究提供借鉴。
- 裴启涛李海波刘亚群宋全杰李娜娜
- 关键词：地应力场地层剥蚀遗传神经网络
- 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
