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《大连理工大学》 2012年
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节理岩体抗剪强度参数研究及其工程应用

胡细伟  
【摘要】:随着中国经济社会的持续快速健康发展以及西部大开发战略的持续实施,我国特别是西部地区、西南地区涉及岩石力学的基础设施工程建设越来越多,投资额也越来越大,与此同时,工程界对于岩石力学的研究还不够深入,还有诸多问题有待研究,以解决工程实际问题,比如如何合理的考虑节理裂隙对岩体的力学性质的影响问题,就有很多课题需要深入研究。国内外发生的多起涉及由于未考虑节理裂隙对岩体的力学性质的不利影响而发生的重大工程事故表明,研究节理裂隙对于岩体的力学性质的影响并用于解决工程实际问题显得迫在眉睫。 现代计算机技术的发展为岩石力学的研究工作提供了强有力的工具和全新的思路,使原本不可能实现的科学实验在计算机里成为现实。节理裂隙岩体的力学性质研究往往不可能由实验就可以独立完成,本文采用计算机数值模拟的方法模拟了节理裂隙对于岩体力学性质的影响,得到工程岩体综合力学参数的计算方法,并将各向异性的力学材料参数开发为程序应用于有限元法分析实际问题中。本文主要工作如下: (1)根据节理裂隙岩体的统计几何和力学参数,基于蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法编制出程序模拟出结构面网络图样本,并按照节理裂隙岩体力学连通率的假设计算了节理裂隙岩体的力学连通率,在此基础上得到节理裂隙岩体具有各向异性的综合力学参数。 (2)对于计算节理裂隙岩体力学连通率的各个关键的输入参数如:模型尺寸大小、重复模拟次数、投影带宽度、假设平均正应力等进行计算分析,得出计算节理裂隙岩体力学连通率所需要的参数的确定方法和原则,为计算结果的可靠性提供了保证。 (3)基于大型通用有限元软件ABAQUS的用户材料子程序模块(UMAT)编制了基于修正各向异性摩尔库伦(Mohr-Coulomb)屈服准则的用户材料子程序,从而使上述节理裂隙岩体各向异性的综合力学参数能应用于实际工程的有限元问题分析中,建立了各向异性综合抗剪强度参数与实际岩体工程问题之间的桥梁。 (4)将上述成果应用于实际节理裂隙岩体边坡工程的强震分析中,验证了程序的可行性和实际意义。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU452

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张凯;地下结构多尺度分析[D];大连理工大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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2 张志刚;节理岩体强度确定方法及其各向异性特征研究[D];北京交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘社豪;节理岩体等效本构关系研究及工程应用[D];大连理工大学;2011年
2 王词安;三峡工程永久船闸高边坡稳定性的评价与分析[D];武汉理工大学;2003年
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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7 朱杰江;张小维;;钢筋焊接网剪力墙抗震性能研究[J];四川建筑科学研究;2010年04期
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10 苏立海;李婉;李宁;;反倾层状岩质边坡破坏机制研究——以锦屏一级水电站左岸边坡为例[J];四川建筑科学研究;2012年01期
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2 张应迁;石艳;唐克伦;刘明;;外压容器临界载荷特性研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
3 冯金龙;沈新普;刘应华;;混凝土塑性损伤ABAQUS用户子程序开发[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
4 曹鹏;冯德成;沈新普;;汽车碰撞防护栏行为有限元分析[A];塑性力学新进展——2011年全国塑性力学会议论文集[C];2011年
5 王青平;白武明;王洪亮;;多重网格在二维泊松方程有限元分析中的应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(上)[C];2012年
6 陈颖智;周锋;童乐为;申屠团兵;陈永兵;;铸钢圆管混凝土分叉柱节点性能数值分析[A];'2011全国钢结构学术年会论文集[C];2011年
7 郝明辉;张艳红;陈厚群;;基于材料非线性的坝体—地基体系损伤本构模型研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 李同春;朱寿峰;赵兰浩;胡继刚;;考虑坝体与坝肩动力相互作用的坝肩稳定动接触降强算法[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 张汉云;张燎军;;基于虚拟裂缝模型的带横缝高拱坝的抗震性能研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 纪军;王安华;任增金;;圆沉箱内隔墙的设置方式[A];中国土木工程学会港口工程分会第七届港口工程技术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张红哲;车身概念设计智能CAE关键技术的研究[D];长春理工大学;2010年
2 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
3 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
4 毛海涛;无限深透水地基上土石坝坝基渗流控制计算方法和防渗措施的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
6 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
7 谭林;基于动力指纹的结构损伤识别可靠度方法研究[D];华南理工大学;2010年
8 卢兆刚;基于混合FE-SEA方法的汽车薄壁件中频声学特性预测及优化研究[D];浙江大学;2011年
9 都爱华;框架结构移位托换节点受力机理的研究[D];山东大学;2010年
10 邓华锋;库水变幅带水—岩作用机理和作用效应研究[D];武汉大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪国华;近距离上保护层开采卸压范围及临界层间距研究[D];河南理工大学;2010年
2 胡婷萍;大厚度电子束焊缝的超声检测及缺陷散射信号的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 马飞飞;框架结构轻钢加层的地震反应分析研究[D];山东科技大学;2010年
4 解立波;浅埋暗挖隧道桩基托换技术可靠性分析[D];山东科技大学;2010年
5 刘武麟;临近断层回采巷道围岩变形特征及支护技术研究[D];山东科技大学;2010年
6 王权;起重机减速器变位斜齿轮副有限元仿真分析与研究[D];山东科技大学;2010年
7 夏云清;装载机差速器齿轮的非线性接触与疲劳寿命分析[D];浙江理工大学;2010年
8 王志宽;大直径人工挖孔扩底桩承载力试验研究与工程应用[D];郑州大学;2010年
9 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
10 张彩香;发射筒口分瓣式隔水膜刚度强度分析[D];郑州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 解福奇;朱合华;朱道建;赵艳鹏;;地铁施工对地下结构物耐久性的影响分析[J];地下空间与工程学报;2009年06期
2 丁幼亮;李爱群;缪长青;李兆霞;韩晓林;;大跨桥梁结构损伤诊断与安全评估的多尺度有限元模拟研究[J];地震工程与工程振动;2006年02期
3 陈国兴;庄海洋;杜修力;李亮;程绍革;;土-地铁车站结构动力相互作用大型振动台模型试验研究[J];地震工程与工程振动;2007年02期
4 刘晶波;刘祥庆;杜修力;;地下结构抗震理论分析与试验研究的发展展望[J];地震工程与工程振动;2007年06期
5 瞿伟廉;鲁丽君;李明;;工程结构三维疲劳裂纹最大应力强度因子计算[J];地震工程与工程振动;2007年06期
6 瞿伟廉;何杰;王文利;;基于子模型法的钢桁桥整体节点动力响应分析[J];地震工程与工程振动;2009年03期
7 李兆霞,李爱群,陈鸿天,郭力,周太全;大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2003年05期
8 李兆霞;孙正华;郭力;陈鸿天;余洋;;结构损伤一致多尺度模拟和分析方法[J];东南大学学报(自然科学版);2007年02期
9 吴佰建;李兆霞;王滢;T.H.T.Chan;;桥梁结构动态应变监测信息的分离与提取[J];东南大学学报(自然科学版);2008年05期
10 王春苗;李兆霞;殷爱国;;大型土木结构多目标一致逼近有限元模拟方法[J];东南大学学报(自然科学版);2009年01期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 何伟;地下结构地震响应及其与地表建筑的影响研究[D];大连理工大学;2011年
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4 张占荣;裂隙岩体变形特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
5 张玉敏;大型地下洞室群地震响应特征研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2010年
6 付振东;非均质饱和多孔介质准静态行为分析的耦合多尺度及耦合升尺度有限元法[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 刘社豪;节理岩体等效本构关系研究及工程应用[D];大连理工大学;2011年
2 范卫锋;分形理论在岩石力学中的应用[D];武汉理工大学;2005年
3 涂运伟;节理岩体各向异性屈服准则的研究及应用[D];大连理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡时胜;霍普金森压杆技术[J];兵器材料科学与工程;1991年11期
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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3 杜景灿;陈祖煜;弥宏亮;汪小刚;贾志欣;杨镇;李新强;;岩体结构面三维网络的计算机模拟[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 宋晓晨;裂隙岩体渗流非连续介质数值模型研究及工程应用[D];河海大学;2004年
2 李亮;智能优化算法在土坡稳定分析中的应用[D];大连理工大学;2006年
3 张贵科;节理岩体正交各向异性等效力学参数与屈服准则研究及其工程应用[D];河海大学;2006年
4 刘文政;脆塑性结构极限载荷的计算与工程应用[D];清华大学;1989年
5 周小义;岩土工程中数值流形方法的应用与研究[D];重庆大学;2008年
6 杨建平;裂隙岩体宏观力学参数评价研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2009年
7 焦健;节理岩体稳定分析的数值流形方法研究[D];北京交通大学;2010年
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1 秦娟;节理岩体的代表单元集合体的力学特性研究及其在工程中的应用[D];中国水利水电科学研究院;2000年
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5 郭建业;混凝土重力坝抗滑稳定及应力控制标准研究[D];大连理工大学;2007年
6 涂运伟;节理岩体各向异性屈服准则的研究及应用[D];大连理工大学;2010年
【相似文献】
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4 林文俏;节理岩体抗压强度和加固侧压的一种简便计算方法[J];桂林工学院学报;1989年04期
5 刘远明;夏才初;;非贯通节理岩体直剪贯通模型和强度研究[J];岩土工程学报;2006年10期
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8 张力民;吕淑然;刘红岩;;节理岩体爆破破坏模式的机理分析及数值模拟[J];金属矿山;2009年07期
9 张志刚;乔春生;刘勇;;节理岩体强度特征研究综述[J];煤田地质与勘探;2006年05期
10 李攀峰;杨建宏;杨建;赵文光;聂德新;;节理岩体体积节理数J_v的新计算公式[J];工程地质学报;2009年02期
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1 左三胜;聂德新;;蒙特卡罗模拟在节理岩体抗剪强度研究中的应用[A];2002年中国西北部重大工程地质问题论坛论文集[C];2002年
2 狄圣杰;徐卫亚;王伟;吴关叶;郑文棠;;柱状节理岩体原位变形试验力学浅析与模拟[A];岩石力学与工程的创新和实践:第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年
3 陈新;杨强;何满潮;李科峰;;考虑深部岩体各向异性强度的井壁稳定分析[A];中国软岩工程与深部灾害控制研究进展——第四届深部岩体力学与工程灾害控制学术研讨会暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
4 肖卫国;兑关锁;;剪胀和破坏耦合的节理岩体本构模型的研究[A];北京力学会第14届学术年会论文集[C];2008年
5 高彦斌;朱合华;;土的宏观各向异性研究进展[A];2004年度上海市土力学与岩土工程学术年会论文集[C];2004年
6 保长汉;;节理岩体的随机本构关系[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年
7 周济芳;李建林;邓华锋;王瑞红;;岩体卸荷力学特性的数值仿真研究[A];第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集(一)[C];2008年
8 李建林;王乐华;;节理岩体卸荷非线性力学特性研究[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会特邀报告[C];2007年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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9 秦楠;喷锚支护节理岩体的复合单元法研究[D];武汉大学;2013年
10 张志刚;节理岩体强度确定方法及其各向异性特征研究[D];北京交通大学;2007年
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1 胡细伟;节理岩体抗剪强度参数研究及其工程应用[D];大连理工大学;2012年
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3 袁维;节理岩体力学特征及隧道施工力学行为研究[D];中南大学;2013年
4 卢轶然;柱状节理玄武岩变形各向异性研究[D];长江科学院;2010年
5 朱成华;节理岩体隧道分析方法研究[D];重庆大学;2012年
6 赵幸;基于能量原理的节理岩体裂纹扩展试验研究[D];成都理工大学;2013年
7 王鑫;节理岩体变形参数尺寸效应及REV问题研究[D];重庆交通大学;2013年
8 黄妤诗;含填充节理岩体的单轴压缩试验及本构模型研究[D];中国地质大学(北京);2013年
9 贺续文;基于离散单元法的节理岩体边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年
10 张凯;节理岩体裂纹扩展及锚固机理研究[D];大连理工大学;2013年
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