孟凡震
- 作品数：5 被引量：8H指数：2
- 供职机构：青岛理工大学理学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院“百人计划”国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程更多>>
- 隧道围岩结构面倾角对诱发岩爆的影响研究
- 2023年
- 为了解结构面倾角对诱发岩爆动力失稳行为的影响,通过采用GDEM数值模拟软件,开展了含不同角度闭合多节理的直墙拱形隧道在全断面开挖卸荷作用后对诱发结构面型岩爆的数值模拟研究,分析了隧道在开挖卸荷下围岩的裂纹扩展行为、应力变化、碎块体的体积与块体的弹射速度等力学特征。研究表明,由于围岩内节理倾角空间位置的不同,导致在隧道开挖卸荷后,容易在节理尖端围岩处形成应力集中,造成不同程度的应力重分布,改变了围岩裂纹的扩展行为和承载能力。且围岩破坏模式受结构面倾角的影响明显,缓倾角强化了结构面的抗剪切作用,不易形成岩爆。陡倾角易诱发压剪滑移破坏,诱发岩爆。研究结果对含节理隧道的开挖设计与灾害防治有重要的工程意义和学术价值。
- 周雄孟凡震修占国岳祝凤王玮崔广昊王在泉
- 关键词：岩爆开挖卸荷
- 基于GDEM的结构面型岩爆孕育演化机制
- 2023年
- 深部硬岩工程开挖过程中,洞壁围岩常常因结构面的存在发生岩爆地质灾害,造成人员伤亡和设备损毁等事故。通过采用有限元、离散元相耦合的GDEM数值仿真技术研究了边墙含竖向结构面的数目和尺度对深部硬岩直墙拱形隧道在开挖卸荷作用下,围岩裂化扩展行为、应力、位移、片状块体速度等力学运动特征的影响,以此揭示围岩板裂化、结构面型岩爆之间的演化机制。结果表明:开挖卸荷后,含多结构面数目隧道的破坏模式及强度与结构面控制效应有关(洞壁径向距离1.5 m范围内结构面的作用影响大),且结构面具有主导控制岩爆爆坑边界的作用,而多节理岩板裂化的演化机制为切应力不均匀分布,致使岩板实际承载偏心受压,产生二阶弯矩效应,诱发强烈的张拉板裂型岩爆,呈现出“平底锅状”C字型的爆坑;围岩破坏强度与岩板的尺度效应有关且结构面具有削弱应力向径向深部围岩转移的阻碍作用,从而不断加剧结构面围岩之间卸荷应力波的相互反射,增大了岩板内的应力积聚与能量积累。且尺度不同,其切应力调整分布演化差异大,大尺度高柔度的三节理岩板,其端部载荷强度高、岩板的屈曲效应较明显,导致径向内部岩板易屈曲失稳而引发边墙围岩板端部的剪断失稳破坏,诱发强烈岩爆。而中小尺度的三节理岩板,柔度小不易失稳,且载荷作用小,裂纹易沿结构面尖端扩展贯通破坏,呈现为脱落型静态脆性破坏,形成小V型破坏断口。
- 周雄孟凡震岳祝凤王玮徐荣超周辉管晓明
- 关键词：开挖卸荷
- 考虑拉伸屈服强度折减的节理岩质边坡抗震稳定性分析
- 2016年
- 传统的强度折减法未对材料的抗拉强度进行同时折减,在其对含节理面岩质边坡进行稳定性分析过程中,求得的安全系数具有较大的误差,未考虑拉破坏屈服的安全系数大于考虑拉破坏屈服的安全系数.在考虑拉伸屈服强度折减理论分析基础上,采用考虑拉伸破坏的M-C准则对含结理面岩质边坡进行稳定性分析,给出塑性区的分布及发展规律,求得安全系数.并基于此采用拟静力法对地震荷载作用下含节理面岩质边坡进行分析,得出在地震荷载作用下结构的安全系数降低,塑性区分布更广,从而降低了结构的安全储备,对工程应用具有指导意义.
- 张子祥张黎明孟凡震任克亮王燕昌
- 关键词：有限元强度折减法边坡稳定ABAQUS
- 岩石多功能剪切试验测试系统研制被引量：3
- 2018年
- 详细介绍了所研制的岩石多功能剪切试验测试系统的主要功能、技术指标和仪器组成,并开展了一系列相关力学试验。该试验测试系统主要包括试验装置、测量系统和控制系统3部分,最大法向拉伸应力为40 MPa,最大法向压缩应力为120 MPa,最大水平剪切应力为120 MPa,试样尺寸为50 mm?50 mm?50 mm;可开展多种力学试验,包括直接拉伸试验、直接剪切试验、拉伸-剪切试验和压缩–剪切试验。利用该试验测试系统对花岗岩进行试验研究,研究结果表明:直接拉伸试验中,试样发生脆性破坏,声发射信号瞬间达到峰值,破坏断面表现出拉伸破坏特征;直接剪切试验中,试样发生多次破坏,破坏瞬间声发射信号均发生突增,破坏断面表现出剪切破坏特征;拉伸-剪切试验中,试样在拉应力作用下剪切强度显著降低,声发射信号在破坏阶段表现强烈,破坏断面既有拉伸破坏特征也有一定的剪切破坏特征。上述力学试验结果,表明了所研制的岩石多功能剪切试验测试系统能够开展多种力学试验,为进一步研究岩石的剪切力学特性提供新的测试手段。
- 周辉陈珺陈珺张传庆卢景景孟凡震张传庆
- 关键词：岩石力学剪切试验测试系统声发射
- 节理裂隙岩体力学特性的研究进展被引量：5
- 2021年
- 岩体中节理裂隙的存在是影响岩体宏观力学性能的关键因素。岩体因节理面诱发的破坏(剪切、拉伸及复合型破坏)是一种非常常见的工程灾变形式,因此开展不同应力、温度、加载速率等条件下含节理裂隙岩体力学特性的研究具有重要的科学意义和工程意义。前人针对节理裂隙岩体的力学特性开展了大量的研究工作,并取得了丰富的研究成果。近几年随着测量方法、试验技术等的发展和生产需求的变化,出现了一些新的研究方向(如高应力、高温度、冻融循环、高速冲击荷载下节理力学特性),发展了一系列新的测试分析方法(如DIC技术、CT扫描、激光扫描、声发射高精度定位、3D打印、3D雕刻),并涌现出众多新颖的研究成果。从节理裂隙岩体力学特性的研究方向、研究方法和研究进展等方面做了详细总结,着重论述了在节理裂隙力学特性的室内试验方面取得的一系列研究成果,并且分析了目前研究内容所存在的不足,对促进人们对不同环境下节理裂隙力学特性的理解、指导相关科研人员开展后续的节理裂隙力学行为研究具有重要的参考价值。
- 宋杰孟凡震岳祝凤周雄王肖珊王在泉
- 关键词：节理裂隙岩体
