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基于突变理论的第三系弱胶结砾岩掌子面稳定性 预览
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作者 朱举 春生 +2 位作者 宋仪 陈松 邓斌 《东南大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期321-327,共7页
为了评价第三系弱胶结砾岩掌子面稳定性,基于突变理论对强度折减法进行改进,提出了适合砾岩掌子面稳定性评价的失稳判据,结合室内试验,采用数值方法研究了颗粒级配和胶结程度对掌子面稳定性的影响.结果表明,位移判据最适用于掌子面稳定... 为了评价第三系弱胶结砾岩掌子面稳定性,基于突变理论对强度折减法进行改进,提出了适合砾岩掌子面稳定性评价的失稳判据,结合室内试验,采用数值方法研究了颗粒级配和胶结程度对掌子面稳定性的影响.结果表明,位移判据最适用于掌子面稳定性分析,通过分析掌子面不同特征点的安全系数可以判断掌子面破坏形式,选择最易失稳点得到掌子面的安全系数.弱胶结砾岩掌子面安全系数为3.79,极弱胶结砾岩掌子面安全系数均小于1,掌子面开挖前必须进行超前支护.胶结程度是影响弱胶结砾岩掌子面稳定性的决定性因素,胶结程度一致时,增加砾岩中砾石含量能显著提高掌子面自稳能力.第三系弱胶结砾岩掌子面拱底处为最不稳定点,掌子面失稳破坏时首先表现为拱底隆起. 展开更多
关键词 突变理论 弱胶结砾岩 颗粒级配 胶结程度 失稳判据 掌子面稳定性
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颗粒特性对第三系弱胶结砾岩抗剪强度的影响 预览 被引量:1
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作者 朱举 春生 +2 位作者 宋仪 韩智铭 涂洪亮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期100-109,共10页
第三系弱胶结砾岩是一种介于土与岩石之间的特殊岩土材料,成岩程度低,自稳能力差,颗粒级配特征和胶结程度对岩石工程特性的影响显著.以蒙华铁路中条山隧道出口侧第三系弱胶结砾岩为对象,通过对天然原状试样和重塑试样的筛分试验、颗粒... 第三系弱胶结砾岩是一种介于土与岩石之间的特殊岩土材料,成岩程度低,自稳能力差,颗粒级配特征和胶结程度对岩石工程特性的影响显著.以蒙华铁路中条山隧道出口侧第三系弱胶结砾岩为对象,通过对天然原状试样和重塑试样的筛分试验、颗粒粒径分形特征分析以及大型直剪试验,对砾岩的分形特征和胶结程度与抗剪强度之间的关系进行了分析.结果表明:第三系弱胶结砾岩一般以粒径值1.0 mm为界具有二重分维特性,且细粒分维值普遍小于粗粒分维值,表明砾岩在组成上呈现出细粒质量分数相对较多的特征,而具有一重分维的砾岩具有最优级配和最高抗剪强度;根据胶结程度不同,第三系弱胶结砾岩可分为弱胶结与极弱胶结,极弱胶结砾岩粘聚力极小可以忽略,其强度特征与无黏性土类似;在相同胶结程度情况下,分维数与第三系弱胶结砾岩内摩擦角正切值存在负指数关系;胶结程度是影响第三系弱胶结砾岩抗剪强度的重要因素,颗粒级配相同情况下极弱胶结砾岩的抗剪强度和内摩擦角仅为弱胶结砾岩的33.46%~40.85%和58.64%. 展开更多
关键词 弱胶结砾岩 第三系地层 分形特征 颗粒级配 分维数 胶结程度 抗剪强度
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节理岩体抗力系数的各向异性特征与计算方法 预览 被引量:1
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作者 涂洪亮 春生 朱举 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期90-99,共10页
隧道设计的荷载-结构法中,围岩抗力系数是影响衬砌内力与变形的重要参数,节理的存在会导致抗力系数的各向异性,然而,目前工程中较少考虑抗力系数的各向异性问题.以大连地铁2号线兴工街站隧道工程为背景,针对含有两组贯通节理岩体抗力系... 隧道设计的荷载-结构法中,围岩抗力系数是影响衬砌内力与变形的重要参数,节理的存在会导致抗力系数的各向异性,然而,目前工程中较少考虑抗力系数的各向异性问题.以大连地铁2号线兴工街站隧道工程为背景,针对含有两组贯通节理岩体抗力系数的各向异性分布特征,采用正交试验和离散元数值模拟,分析岩石弹性模量、泊松比、节理间距、节理倾角、节理法向刚度等10个影响因素作用下抗力系数的分布规律.结果表明:洞周围岩抗力系数分布曲线呈椭圆形,长轴沿两组节理夹角角平分线方向;方差分析中5%水平下的显著性影响因素依次为节理法向刚度、岩石弹性模量、节理间距与节理倾角;各向异性系数随洞径与节理间距比值的增大呈现出先增大后减小的规律,当比值趋近于零或无穷大时,各向异性系数收敛于1.基于上述分析结果,进一步推导出围岩抗力系数椭圆分布函数的理论计算公式,并验证公式的准确性.工程实例计算表明,围岩抗力系数的各向异性对衬砌轴力的影响较小,对弯矩的影响显著. 展开更多
关键词 节理岩体 围岩抗力系数 各向异性 正交试验 方差分析 椭圆分布函数
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冻融荷载下节理岩体的复合损伤模型 预览 被引量:1
4
作者 陈松 春生 +1 位作者 叶青 冀少鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期100-108,共9页
针对工程实际中的冻融受荷岩体,以岩石初始损伤状态为参考状态,将冻融与荷载作用引起的损伤视为细观损伤,节理引起的损伤视为宏观损伤,根据Lemaitre应变等效性假设,推导建立考虑宏细观缺陷的节理岩体复合损伤模型.应用该模型分析贯通率... 针对工程实际中的冻融受荷岩体,以岩石初始损伤状态为参考状态,将冻融与荷载作用引起的损伤视为细观损伤,节理引起的损伤视为宏观损伤,根据Lemaitre应变等效性假设,推导建立考虑宏细观缺陷的节理岩体复合损伤模型.应用该模型分析贯通率和冻融次数分别对岩体力学性质劣化的影响,结果表明:在贯通率一定时,损伤演化曲线随冻融次数的增加而增加,试验与理论峰值强度(或弹性模量)曲线随冻融循环次数增加而降低;在冻融次数一定时,损伤演化曲线与贯通率呈正相关关系,试验与理论峰值强度(或弹性模量)与贯通率呈负相关关系.说明贯通率与冻融次数对岩体的劣化产生一定影响,且饱和试验组受冻融效应较天然试验组力学性能劣化严重.将所建模型计算结果与试验值进行比较,理论曲线与试验曲线吻合良好,验证了所建模型的合理性与有效性. 展开更多
关键词 岩石力学 节理岩体 冻融循环 宏细观缺陷 损伤模型
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滑坡动力失稳定量分析 预览
5
作者 王翔 春生 马晓鹏 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期9-15,共7页
采用FLAC 3D 软件进行滑坡动力时程数值分析,对滑带单元的瞬时应力进行分解,得到滑带单元上垂直滑带的正应力和平行滑动方向的剪应力,据此定义滑带点安全系数以及滑坡整体安全系数。通过滑带点安全系数的动态空间分布特征以及滑坡整体... 采用FLAC 3D 软件进行滑坡动力时程数值分析,对滑带单元的瞬时应力进行分解,得到滑带单元上垂直滑带的正应力和平行滑动方向的剪应力,据此定义滑带点安全系数以及滑坡整体安全系数。通过滑带点安全系数的动态空间分布特征以及滑坡整体安全系数的动力时程演化特征,定量分析滑坡的动力失稳。青海玉树结古镇至巴塘机场公路2#滑坡实例分析结果表明:地震作用下滑坡的动力失稳机理为推动式,与自重作用时一致;但地震作用明显降低滑坡的稳定性,且以滑坡中前部最为明显,最大降幅约30%;计算结果与滑坡的宏观变形特征相吻合,滑体中前部西杭引水渠附近震后出现密集的裂缝带,正是由于地震作用导致该部位滑带稳定性快速衰减所致。 展开更多
关键词 滑坡 滑带 失稳机理 点安全系数 地震 定量分析
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基于摩尔-库仑准则的断续节理岩体复合损伤本构模型
6
作者 陈松 春生 +1 位作者 叶青 邓斌 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第10期3612-3622,共11页
针对工程实际中断续节理裂隙岩体的损伤本构模型,假设岩石微元强度服从Weibull随机分布,以摩尔-库仑破坏准则作为描述微元强度的表示方法,推导出细观损伤变量。利用能量和断裂力学理论,综合考虑节理几何特征及力学特性,推导宏观损伤变... 针对工程实际中断续节理裂隙岩体的损伤本构模型,假设岩石微元强度服从Weibull随机分布,以摩尔-库仑破坏准则作为描述微元强度的表示方法,推导出细观损伤变量。利用能量和断裂力学理论,综合考虑节理几何特征及力学特性,推导宏观损伤变量计算公式。基于Lemaitre应变等效假设,考虑宏细观缺陷耦合作用,推导出复合损伤变量,建立了基于摩尔-库仑准则的宏细观缺陷耦合作用的断续裂隙岩体损伤本构模型。研究结果表明:(1)采用摩尔-库仑准则作为描述微元强度的统计分布变量建立的损伤模型能够较好地反映岩石内部缺陷分布和变形特征,该模型真实地反映岩石微元强度受应力状态的影响。(2)该模型建立的理论曲线与断续节理岩体的试验曲线吻合较好。(3)节理裂隙岩体宏观损伤变量及峰值强度随节理倾角的变化规律与综合考虑宏细观耦合作用下的损伤变量及裂隙岩体峰值强度随节理倾角的变化规律基本一致。(4)宏细观耦合作用下的等效弹性模量与节理贯通率呈非线性负相关;在节理倾角一定的情况下,损伤变量与节理长度呈非线性正相关;在贯通率较小时,岩体的宏观损伤变量与内摩擦角的关系呈线性负相关变化,贯通率达到一定程度,线性关系变成非线性关系。 展开更多
关键词 摩尔-库仑准则 断续节理岩体 裂隙扩展 耦合 损伤本构模型
含两组交叉贯通节理岩体的强度及破坏特征分析 被引量:1
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作者 韩智铭 春生 朱举 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第7期2451-2460,共10页
天然岩体中常含有多组相互交叉的贯通节理,它们的存在极大地削弱了岩体的力学性质。为了研究含两组交叉贯通节理岩体的强度及破坏特征,基于弹塑性数值流形方法,对不同应力状态下,节理倾角和节理间距不同的岩体压缩试验进行数值模拟。结... 天然岩体中常含有多组相互交叉的贯通节理,它们的存在极大地削弱了岩体的力学性质。为了研究含两组交叉贯通节理岩体的强度及破坏特征,基于弹塑性数值流形方法,对不同应力状态下,节理倾角和节理间距不同的岩体压缩试验进行数值模拟。结果表明:岩体强度随节理倾角的变化曲线呈现出多波峰、多波谷特点,岩体强度随节理间距变化曲线符合负指数函数形式。根据节理状态,两组节理岩体的破坏模式可以分为3种:岩块破坏、沿一组节理滑移和沿两组节理滑移。两组节理均会影响岩体强度,一组起主要作用,另一组起次要作用,并且节理组之间存在相互影响。通过对数值计算结果进行回归分析,基于一组节理岩体强度预测模型,量化节理组之间的相互影响,提出适用于含两组交叉贯通节理岩体的强度预测模型。模型形式简单,使用方便,可为实际工程中正确评估岩体强度提供指导性意见。 展开更多
关键词 强度特性 破坏模式 两组贯通节理 数值流形方法 强度预测模型
图解法与矩值法在金沙江上游雪隆囊古滑坡堰塞湖溃坝堆积物粒度分析中的应用 预览
8
作者 陈松 陈剑 +2 位作者 春生 马俊学 刘超 《现代地质》 CSCD 北大核心 2017年第6期1278-1283,共6页
基于野外调查与室内分析,应用图解法和矩值法,分别对金沙江上游雪隆囊古滑坡堰塞湖溃坝堆积物的50个样品的粒度参数进行定量计算,并对两种方法所得结果进行对比研究。结果表明:溃坝堆积物的上、中、下游三个区段的两种计算结果的平... 基于野外调查与室内分析,应用图解法和矩值法,分别对金沙江上游雪隆囊古滑坡堰塞湖溃坝堆积物的50个样品的粒度参数进行定量计算,并对两种方法所得结果进行对比研究。结果表明:溃坝堆积物的上、中、下游三个区段的两种计算结果的平均粒径具有高度相关性,相关系数分别为0.948、0.994、0.991,分选性相关系数分别为0.824、0.959、0.901,表明两种方法得到的平均粒径基本相等,可以互相代替;标准偏差(分选系数)除上游区段存在较大偏差外,其它两区段分选系数基本相等,可以相互替代。整个溃坝堆积物粒度的偏态和峰态较离散,相关性较差。针对溃坝型沉积物,建议优先选用矩值法计算粒度参数,该方法能全面涵盖样品信息,反映整个沉积过程中水动力条件的变化。该研究结果与其它类型沉积物研究结果产生差异的主要原因是粒度组分分布情况、沉积动力条件及沉积环境不同。 展开更多
关键词 图解法 矩值法 粒度参数 金沙江上游 溃坝堆积
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四川省屏山县新安镇红土滑坡滑带土抗剪强度参数反演分析 预览 被引量:2
9
作者 陈松 陈剑 春生 《气象与减灾研究》 2017年第1期51-55,共5页
滑坡滑带土抗剪强度参数选取对滑坡稳定性计算及其评价至关重要。以四川省屏山县新安镇红土滑坡为例,通过反演分析计算滑带土抗剪强度参数(粘聚力C,摩擦角φ值),并结合滑带土的力学试验测出的参数,综合确定滑带土抗剪强度参数指标。... 滑坡滑带土抗剪强度参数选取对滑坡稳定性计算及其评价至关重要。以四川省屏山县新安镇红土滑坡为例,通过反演分析计算滑带土抗剪强度参数(粘聚力C,摩擦角φ值),并结合滑带土的力学试验测出的参数,综合确定滑带土抗剪强度参数指标。结果表明,滑带土抗剪强度参数粘聚力C值和摩擦角φ值受临界状态约束条件影响较大,且粘聚力C值、摩擦角φ值对滑坡稳定性敏感程度差异性较大,滑坡的稳定性对粘聚力C值的敏感性较低,对摩擦角φ值的敏感性较高,并得出了抗剪强度指标:C=13.5 kPa,φ=8.5°,与力学试验测出的抗剪强度参数值相比,结果基本一致。 展开更多
关键词 红土滑坡 抗剪强度参数 传递系数法 反演分析
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含一组贯通节理岩体强度的各向异性分析 被引量:3
10
作者 韩智铭 春生 涂洪亮 《中国矿业大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1073-1083,共11页
节理岩体是一种连续和非连续介质共存的地质体,其强度具有显著的各向异性,为了研究岩体强度的各向异性特征,基于能统一处理连续和非连续问题的数值流形方法(NMM),编制弹塑性NMM计算程序,并对不同应力状态下,节理倾角和节理间距不同的... 节理岩体是一种连续和非连续介质共存的地质体,其强度具有显著的各向异性,为了研究岩体强度的各向异性特征,基于能统一处理连续和非连续问题的数值流形方法(NMM),编制弹塑性NMM计算程序,并对不同应力状态下,节理倾角和节理间距不同的岩体压缩试验进行数值模拟.计算结果表明:当节理倾角较小岩体不沿节理滑移破坏时,岩体强度仍会受到节理的削弱而降低;岩体强度-节理倾角曲线呈现出非对称的"勺形";岩体强度随节理间距变化曲线符合负指数函数变化规律;节理间距对岩体强度的影响具有各向异性;岩体强度的各向异性随着围压增大而减弱.通过对数值计算结果进行回归分析,基于新的节理分布参数,提出适用于含一组贯通节理岩体的强度预测模型.该模型综合考虑了节理倾角、节理间距和围压对岩体强度的影响,可更好地为地下工程提供技术支持. 展开更多
关键词 岩体强度 各向异性 贯通节理 数值流形方法 强度预测模型 节理分布参数
大管幕工法地铁车站站型研究 预览 被引量:1
11
作者 赵凯 罗富荣 +3 位作者 金淮 郝志宏 春生 陈晓帆 《北京交通大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第4期8-16,22共10页
介绍了大管幕工法(SPR)基本版的施工步序、工法特点及地层适用性.详细阐述了SPR工法的3个发展阶段及基于标准版的多种衍生SPR站型.建立三维结构-荷载模型,对通长直管型SPR车站"三跨两柱标准站型"、"两跨单柱站型"和"单跨站厅无... 介绍了大管幕工法(SPR)基本版的施工步序、工法特点及地层适用性.详细阐述了SPR工法的3个发展阶段及基于标准版的多种衍生SPR站型.建立三维结构-荷载模型,对通长直管型SPR车站"三跨两柱标准站型"、"两跨单柱站型"和"单跨站厅无柱站型"在施作不同二衬结构及顺、逆作工况下结构体系的变形和内力进行了比较验算.结果表明:SPR车站结构变形较小,对地表及周边环境影响较小;大管幕体系中大管幕内力相对较小,应重点验算内撑环梁和中柱受力;施作二衬可降低环梁整体受力,但需优化二衬厚度,避免施工时下部结构内力过大;逆作法施工的三跨标准站型最安全,其次为两跨单柱薄二衬站型,单跨站型受力最大. 展开更多
关键词 地下铁路 大管幕 车站站型 结构受力
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上软下硬复合地层中拱盖法单拱大跨地铁车站的埋深影响研究 预览 被引量:4
12
作者 熊田芳 宋超业 春生 《水利与建筑工程学报》 2016年第2期222-228,共7页
以大连地铁兴工街站为例,结合车站范围内上软下硬复合地层的特点,以及采用双层初支拱盖法施工的单拱无柱大跨的特殊结构形式,通过数值方法对不同埋深条件下的开挖环境变形效应、围岩稳定性及支护结构安全性进行分析研究,并对合理埋深进... 以大连地铁兴工街站为例,结合车站范围内上软下硬复合地层的特点,以及采用双层初支拱盖法施工的单拱无柱大跨的特殊结构形式,通过数值方法对不同埋深条件下的开挖环境变形效应、围岩稳定性及支护结构安全性进行分析研究,并对合理埋深进行判定。研究结果表明:采用拱部双层初支形式的拱盖法能较好地适用于上软下硬复合地层,形成的单拱大跨结构能够维持稳定;双层初支拱盖结构的第一道初支起主要的支护作用,且埋深越大,发挥的支护作用愈加明显,而第二道初支主要起维持拱部稳定和安全储备的作用;从结构及地层变形、围岩稳定性、支护结构受力等角度出发,提出车站合理埋深,为类似地层工程建设提供有益的理论和技术支撑。 展开更多
关键词 上软下硬地层 拱盖法 单拱车站 合理埋深
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富水地铁车站大管幕隔水工法研究 预览 被引量:4
13
作者 赵凯 罗富荣 +4 位作者 郝志宏 春生 陈晓帆 李松梅 杜玉峰 《北京交通大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期67-74,共8页
在分析总结深埋地铁车站现有建设工法优缺点的基础上,提出了一种新型地铁车站大管幕建设工法(SPR).该工法最大的特点是可在深埋富水地层中做到不降水施工地铁车站.结合双层双跨单柱结构站型对SPR工法的基本原理和施工步序做了详细叙述.... 在分析总结深埋地铁车站现有建设工法优缺点的基础上,提出了一种新型地铁车站大管幕建设工法(SPR).该工法最大的特点是可在深埋富水地层中做到不降水施工地铁车站.结合双层双跨单柱结构站型对SPR工法的基本原理和施工步序做了详细叙述.SPR车站是一种全新的"类骨架结构",是纵向与横向共同受力的复杂组合体系.采用有限元软件建立了地铁车站模型,对SPR工法车站进行了变形和受力分析.结果表明:采用逆作法施工时管幕结构变形量较小;大管幕纵梁内力远小于其极限强度,结构柱和内撑环梁受力相对较大,极值出现在边墙与底拱交接处,经验算SPR工法车站构件均满足结构强度要求.最后,介绍了SPR工法的防水体系,并详细描述了环向和纵向防水做法. 展开更多
关键词 地铁车站 大管幕 防水锁扣 钢管混凝土
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大连地铁2号线兴工街站浅埋大跨隧道双层初期支护组合形式及合理参数分析 预览 被引量:6
14
作者 宋超业 涂洪亮 春生 《隧道建设》 北大核心 2015年第6期491-499,共9页
拱部采用双层初期支护的浅埋大跨地铁隧道工程实例十分有限,支护结构的组合形式选择与每层厚度确定还缺乏经验。针对这一问题,以大连地铁2号线兴工街站隧道工程为背景,通过现场试验与数值模拟,分析双层支护的组合形式及支护的刚度比对... 拱部采用双层初期支护的浅埋大跨地铁隧道工程实例十分有限,支护结构的组合形式选择与每层厚度确定还缺乏经验。针对这一问题,以大连地铁2号线兴工街站隧道工程为背景,通过现场试验与数值模拟,分析双层支护的组合形式及支护的刚度比对结构上的围岩压力及隧道上覆地层沉降的影响。研究表明:1)在双层格栅、外层型钢-内层格栅、外层格栅-内层型钢3种组合形式中,外层格栅-内层型钢最适合兴工街车站隧道,合理的支护厚度为外层35 cm,内层20 cm。2)外层初期支护为主要承载结构,承担的围岩压力随外层与内层支护刚度比增大而增大;内层初期支护为次要承载结构,承担的围岩压力随外层与内层支护刚度比增大而减小。 展开更多
关键词 大连地铁 浅埋大跨隧道 双层初期支护 现场监测 数值模拟 刚度比
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新丹系种猪饲料转化率性能测定分析 预览 被引量:1
15
作者 李杰 夏玉东 +4 位作者 李代林 春生 陈善华 龚瑞 贺禄华 《养猪》 2015年第6期33-35,共3页
采用润农种猪性能测定系统对85头新丹系种猪进行玉米-豆粕型饲粮饲料转化率性能测定分析。结果表明:不同猪只类型40~100 kg体重期间料重比存在显著差异,阉公猪料重比最高为2.40,二元母猪次之为2.38,纯种母猪为2.31,纯种公猪最低为2.12... 采用润农种猪性能测定系统对85头新丹系种猪进行玉米-豆粕型饲粮饲料转化率性能测定分析。结果表明:不同猪只类型40~100 kg体重期间料重比存在显著差异,阉公猪料重比最高为2.40,二元母猪次之为2.38,纯种母猪为2.31,纯种公猪最低为2.12;相关分析发现,70~80 kg、80~90 kg体重阶段的饲料转化率与40~100 kg体重阶段的饲料转化率显著相关,可以通过选择70~80 kg、80~90 kg体重阶段的饲料转化率代替40~100 kg体重阶段的饲料转化率性状。 展开更多
关键词 新丹系 饲料转化率 日增重 通径分析
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不同频率循环荷载下石灰岩疲劳特性试验研究 被引量:6
16
作者 赵凯 春生 +1 位作者 罗富荣 郝志宏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第A02期3466-3475,共10页
利用MTS 810动力试验机,开展0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 Hz加载频率下石灰岩低周疲劳试验研究,以探索不同加载频率对岩石疲劳寿命和变形特性的影响。试验结果表明,石灰岩疲劳寿命与加载频率间满足双对数坐标系下的线性关系,疲劳寿命随加... 利用MTS 810动力试验机,开展0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 Hz加载频率下石灰岩低周疲劳试验研究,以探索不同加载频率对岩石疲劳寿命和变形特性的影响。试验结果表明,石灰岩疲劳寿命与加载频率间满足双对数坐标系下的线性关系,疲劳寿命随加载频率的增加而增加。其主要原因在于石灰岩有较强的率敏感性,压缩强度随加载速率的提高而提高。石灰岩轴向变形发展具有明显的三阶段演化规律,且变形发展二、三阶段累积变形量几乎不受加载频率影响,均基本保持稳定。在所加载的频率范围内,疲劳破坏极限变形受控于单向压缩全应力–应变关系曲线,破坏点和控制点应变之间的相对误差与加载频率无关。不同频率下的试验结果表明了岩石疲劳破坏时的极限变形规律不受加载频率影响的普遍规律。变形发展第二阶段的每个循环平均应变增量随加载频率的提高而降低。结合石灰岩疲劳变形演化规律,提出基于平均应变增量的疲劳寿命计算模型。该模型预测结果偏于保守,且模型参数容易取得。 展开更多
关键词 岩石力学 石灰岩 加载频率 疲劳寿命 变形规律 估算模型
自然与饱水状态下岩溶灰岩力学性质及能量机制试验研究 被引量:8
17
作者 郭佳奇 刘希亮 春生 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期296-308,共13页
为研究饱水对岩溶灰岩力学性质和能量机制的影响,利用RMT-150B岩石力学试验系统分别对自然和饱水状态试样进行单轴压缩和常规三轴压缩试验。试验结果表明:饱水对岩溶灰岩的强度和变形特征影响显著,2种状态下试样峰值强度与围压的回... 为研究饱水对岩溶灰岩力学性质和能量机制的影响,利用RMT-150B岩石力学试验系统分别对自然和饱水状态试样进行单轴压缩和常规三轴压缩试验。试验结果表明:饱水对岩溶灰岩的强度和变形特征影响显著,2种状态下试样峰值强度与围压的回归关系可用以主应力表达的Coulomb强度准则表征;岩溶灰岩试样的似软化系数及其降低速率均随围压增加而减小。从能量角度对2种状态试样损伤破坏过程中的能量特征进行试验研究,结果表明:饱水状态试样吸收的总应变能 U,峰前储存的可释放应变能Ue及二者随轴向应变的增加速率均小于自然状态的对应值;随含水量增加Ue/U 逐渐下降,峰后Ue释放率随围压增加而逐步下降,整体上饱水试样的Ue释放率较大;峰值应力处试样各应变能随围压线性递增,2种状态下耗散能差值随围压的变化是试样破坏形式差异的内在原因;岩溶灰岩试样全过程能量实时演化过程具有阶段性,2种状态下压密和弹性变形阶段耗散能差别细微,但进入屈服阶段后,饱水状态试样耗散能增加更快。 展开更多
关键词 岩石力学 岩溶灰岩 饱水 力学性质 能量特征 耗散能
上软下硬岩质地层浅埋大跨隧道松动压力计算 被引量:8
18
作者 王志伟 春生 宋超业 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期2342-2352,共11页
针对现有方法在上软下硬岩质地层中浅埋大跨隧道松动压力计算方面存在的问题,通过离散元数值模拟和正交试验,分析了围岩的松动破坏机制、风化层厚度和岩体中节理分布状态对隧道松动区形状和范围的影响规律及敏感性。结果表明:影响松... 针对现有方法在上软下硬岩质地层中浅埋大跨隧道松动压力计算方面存在的问题,通过离散元数值模拟和正交试验,分析了围岩的松动破坏机制、风化层厚度和岩体中节理分布状态对隧道松动区形状和范围的影响规律及敏感性。结果表明:影响松动区的主要因素依次为风化层厚度、隧道埋深、贯通倾斜节理的倾角和间距、风化层水平节理间距;松动区可分为拱形和塌穿形两种类型,其边界曲线分别可用抛物线和乘幂函数近似表示。针对塌穿形松动区,通过回归分析建立了地表松动宽度和拱顶松动土条水平长度的计算公式。按照应力传递原理,在松动区内以梯形微分岩土条为对象,通过分层积分,推导出可反映节理产状和风化层厚度影响的浅埋大跨隧道围岩松动压力计算公式。工程实例计算表明,与现有方法相比,所提方法计算的松动压力值最小。 展开更多
关键词 上软下硬岩质地层 浅埋隧道 正交试验 通用离散元程序数值模拟 松动区 围岩压力
椭圆孔口塑性区及其在岩溶隧道工程中的应用 预览 被引量:9
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作者 郭佳奇 春生 《铁道学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第3期108-114,共7页
在解答圆形孔口弹塑性问题基础上,采用复变函数方法推导椭圆孔口塑性区半径计算公式。对比分析表明:该公式计算结果与基于摄动法计算结果相近,但参数较少,且能反应轴对称荷载下状态。针对常见中、小尺度隐伏干溶洞,以隧道周围塑性... 在解答圆形孔口弹塑性问题基础上,采用复变函数方法推导椭圆孔口塑性区半径计算公式。对比分析表明:该公式计算结果与基于摄动法计算结果相近,但参数较少,且能反应轴对称荷载下状态。针对常见中、小尺度隐伏干溶洞,以隧道周围塑性区和溶洞周围塑性区贯通与否作为中间岩柱稳定性判断标准,基于本文计算椭圆孔口塑性区理论建立隧道与不同方位、形态溶洞间岩柱最小安全厚度力学模型;采用FLAC^3D进行数值正交试验,通过对计算结果多元回归分析,建立基于数值计算的安全厚度预测公式,为验证力学模型提供参考。以宜万线鲁竹坝隧道和五爪观岩溶隧道为例验证2种方法的可靠性和合理性,为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 椭圆孔口 塑性区 岩溶隧道 隐伏干溶洞 岩柱最小安全厚度
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大型地下洞室多层耦合施工方法 预览
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作者 赵凯 春生 孔大庆 《北京交通大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期46-51,共6页
采用FLAC3D软件模拟分层拟作法和多层耦合工法,开挖某特殊用途大型地下洞室全过程,分析开挖引起的围岩变形、应力和塑性区分布状况.发现多层耦合法可以减小塑性区分布范围,开挖各工况围岩稳定性良好,可作为大型地下洞室安全施工的一种工... 采用FLAC3D软件模拟分层拟作法和多层耦合工法,开挖某特殊用途大型地下洞室全过程,分析开挖引起的围岩变形、应力和塑性区分布状况.发现多层耦合法可以减小塑性区分布范围,开挖各工况围岩稳定性良好,可作为大型地下洞室安全施工的一种工法.通过模拟多层耦合法在Ⅲ、Ⅳ级围岩和不同地应力条件下的施工效果,研究该工法的地质条件适用性.相对而言,围岩质量是更敏感的影响因素,对围岩稳定性影响更大;构造应力场条件下围岩变形和塑性区显著增大. 展开更多
关键词 地下洞室 多层耦合法 围岩变形 应力分布 塑性区 围岩稳定 FLAC3D
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