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作者

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3 篇 杨仁树
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2 篇 许金余
2 篇 尹作明
2 篇 杨亚勤
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2 篇 程涌
2 篇 高照帅
2 篇 王国波
2 篇 周世生
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爆炸与冲击载荷下岩石材料动态断裂韧性测试研究进展

爆炸与冲击载荷下岩石材料动态断裂韧性测试研究进展

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：岳中文陈彪杨仁树中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083

岩石动态断裂韧性是岩石动力学的基本力学参数之一,它也是评价岩石抵抗裂纹动态起裂和扩展性能及控制爆破的理论研究与工程设计的重要参数之一.随着采矿工程、岩土工程的不断发展,爆炸与冲击动态载荷下岩石动态断裂韧性的研究也愈来愈... 详细信息

岩石动态断裂韧性是岩石动力学的基本力学参数之一,它也是评价岩石抵抗裂纹动态起裂和扩展性能及控制爆破的理论研究与工程设计的重要参数之一.随着采矿工程、岩土工程的不断发展,爆炸与冲击动态载荷下岩石动态断裂韧性的研究也愈来愈为国内外岩土工程界所关注.岩石动态断裂韧度的研究最早可以追溯到20世纪60年代.由于岩石动态测试较静态测试复杂得多,国际岩石力学学会岩石动力学专业委员会(ISRM-CRD)2012年才首次推出了岩石动态测试推荐方法.本文主要介绍了不同载荷下岩石动态断裂韧性的测试和爆炸与冲击载荷下岩石动态断裂韧性测试技术研究成就以及爆炸与冲击载荷下岩石动态断裂韧性测试研究发展趋势.

关键词：岩石材料爆炸载荷冲击载荷断裂韧性

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基于单元安全评价指标动态破坏数值模拟与应用

基于单元安全评价指标动态破坏数值模拟与应用

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：马春景姜谙男大连海事大学道路与桥梁工程研究所辽宁大连116026 大连海事大学辽宁省公路工程重点实验室辽宁大连116026

基于Mohr-Coulomb屈服准则和应变软化模型建立了岩土体单元安全指标的评价方法和新的定义,定义统一的变量ZSI来表征和量化岩体单元的安全程度,使复杂应力状态下和动态破坏过程中局部岩土体安全性的定量评价简单易行.该方法具有参数获取... 详细信息

基于Mohr-Coulomb屈服准则和应变软化模型建立了岩土体单元安全指标的评价方法和新的定义,定义统一的变量ZSI来表征和量化岩体单元的安全程度,使复杂应力状态下和动态破坏过程中局部岩土体安全性的定量评价简单易行.该方法具有参数获取简单,易于在程序中实现,可通过ZSI所在值域判断单元所处的状态,给出每个阶段单元的安全指标等诸多优点.利用FISH语言使得单元安全指标评价方法在FLAC3D程序中得以实现,通过模拟动态破坏过程和动力学算例进行了对比验证了该方法的正确性与优越性并在陈家店隧道工程中得以应用.因此该方法对于分析和预测岩土工程中局部危险区域的演化、评价和工程应用具有一定的意义.

关键词：岩土工程动态破坏单元安全指标评价体系

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冻融循环条件下木里地区粗砂岩物理力学性质的变化规律研究

冻融循环条件下木里地区粗砂岩物理力学性质的变化规律研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：田延哲徐拴海中煤科工集团西安研究院有限公司陕西西安710077

岩体经受自然冻融循环过程后,其物理力学性质的劣化是引起岩石工程灾害的主要原因.本文借助于MTS815液伺服岩石试验系统对经历不同冻融循环次数的粗砂岩进行三轴压缩试验,研究经历不同冻融循环次数后岩石在不同围压下的强度和变形特性,... 详细信息

岩体经受自然冻融循环过程后,其物理力学性质的劣化是引起岩石工程灾害的主要原因.本文借助于MTS815液伺服岩石试验系统对经历不同冻融循环次数的粗砂岩进行三轴压缩试验,研究经历不同冻融循环次数后岩石在不同围压下的强度和变形特性,分析不同冻融循环次数和不同围压对岩石强度和变形的影响规律.得到如下结论:在冻融循环次数一定的条件下,随着围压的增加,岩石的三轴抗压强度、弹性模量和轴向应变逐渐增加,表明岩石的破坏逐渐由脆性破坏向塑形破坏变化;在围压相同的情况下,随着冻融循环次数的增加,岩石的三轴抗压强度、弹性模量逐渐减小,峰值荷载对应的轴向应变逐渐增加;随着冻融循环次数的增加,粗砂岩的粘聚力均成指数衰减形式降低,内摩擦角变化很小.

关键词：粗砂岩冻融循环围压抗压强度变形特性

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不同倾角节理岩石能量传递特性的模拟试验研究

不同倾角节理岩石能量传递特性的模拟试验研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：王建国张智宇李祥龙黄永辉云南农业大学建筑工程学院云南昆明650201 昆明理工大学国土资源与工程学院云南昆明650093 昆明理工大学电力工程学院云南昆明650500

用砂浆材料模拟不同倾角的节理岩石试件并借助SHPB试验系统,对其进行相似速度下的冲击试验,研究节理倾角对应力波穿越节理面时的波动特性和能量传递及耗散的影响.在相似入射能量条件下,随着节理角度的增大,反射能量比ER/EI先增加后减小... 详细信息

用砂浆材料模拟不同倾角的节理岩石试件并借助SHPB试验系统,对其进行相似速度下的冲击试验,研究节理倾角对应力波穿越节理面时的波动特性和能量传递及耗散的影响.在相似入射能量条件下,随着节理角度的增大,反射能量比ER/EI先增加后减小,透射能量比ET/EI先减小后增大,且在节理倾角等于破坏角时,两者到达极值;能量耗散比ED/EI随节理倾角的变化有所波动,分别在倾角为30°和90°时取得两个极大值点,且给出了能量耗散比随节理倾角变化的表达式.

关键词：节理岩石节理倾角应力波能量传递耗散特性

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岩石动态断裂韧性测试的失稳判据研究

岩石动态断裂韧性测试的失稳判据研究

引用

第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：满轲刘晓丽王春萍谢敬礼李鹤飞苏锐王驹核工业北京地质研究院北京100029 中核高放废物地质处置评价技术重点试验室北京100029 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点试验室北京 100084 中国矿业大学(北京)岩石力学与分形研究所北京100083

本文根据应力强度因子和断裂韧性的定义,研究并分析了应力强度因子的影响因素;表明试件的几何尺寸和材料强度对应力强度因子起着决定性因素.辩明了起裂韧性,断裂韧性和止裂韧性的区别与联系;针对断裂K准则,提出了动态断裂韧性测试中的... 详细信息

本文根据应力强度因子和断裂韧性的定义,研究并分析了应力强度因子的影响因素;表明试件的几何尺寸和材料强度对应力强度因子起着决定性因素.辩明了起裂韧性,断裂韧性和止裂韧性的区别与联系;针对断裂K准则,提出了动态断裂韧性测试中的失稳判据,即dσ/dt=0,得到了试件所受的最大载荷对应于裂纹的失稳判据.并通过SHPB冲击装置对这个失稳判据进行了验证,在8.0e4到35e4MPam1/2s-1的加载速率范围内,得到玄武岩的动态断裂韧性随着加载速率的增大而增大的规律.

关键词：玄武岩动态断裂韧性应力强度因子失稳判据

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隧道初期支护可靠度稳定性动态评价研究

隧道初期支护可靠度稳定性动态评价研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：苏兴矩刘泉声卢兴利福建厦蓉高速公路漳龙段扩建工程有限公司福建龙岩364000 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

隧道初期支护稳定性评价是保证隧道后续施工安全顺利进行的关键.为此,依托乌石山隧道净空位移量测结果对初期支护系统可靠度开展了动态评价,并对支护结构设计进行了优化.研究结果表明,全位移、极限位移是隧道可靠性分析的两个关键参数,... 详细信息

隧道初期支护稳定性评价是保证隧道后续施工安全顺利进行的关键.为此,依托乌石山隧道净空位移量测结果对初期支护系统可靠度开展了动态评价,并对支护结构设计进行了优化.研究结果表明,全位移、极限位移是隧道可靠性分析的两个关键参数,并可采用正反分析相结合的方法得到隧道开挖后的全位移,而极限位移采用现场量测位移模拟最符合实际情况.同时,应用可靠度理论对公路隧道结构可靠度判定时不能完全套用铁路隧道设计规范结果,而且对公路隧道设计规范中的经验允许位移判断标准也有必要按可靠度理论进行修正.

关键词：公路隧道初期支护全位移极限位移动态评价

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急倾斜煤层伪斜工作面炮采工艺改进研究

急倾斜煤层伪斜工作面炮采工艺改进研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：吴宝杨冯宇峰赵善坤煤炭科学技术研究院有限公司安全分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室(煤炭科学研究总院) 北京100013

本文以新疆梅斯布拉克急倾斜煤层煤矿为工程背景,为了提高该矿急倾斜煤层伪斜工作面炮采落煤效率,对不同炮孔布置、装药方式、炮孔参数、台阶高度等影响爆破落煤效果的若干因素进行深入研究和分析,进而在满足煤矿现有通风安全条件下,提... 详细信息

本文以新疆梅斯布拉克急倾斜煤层煤矿为工程背景,为了提高该矿急倾斜煤层伪斜工作面炮采落煤效率,对不同炮孔布置、装药方式、炮孔参数、台阶高度等影响爆破落煤效果的若干因素进行深入研究和分析,进而在满足煤矿现有通风安全条件下,提出了四种不同的爆破落煤方案.并通过对四种爆破方案进行现场试验和比较分析,认为方案二即顺台阶深孔爆破方案与其他方案相比,在吨煤耗药量、吨煤排烟等待时间、现场施工等方面有更大的优势,其更适合急倾斜煤层伪斜工作面的炮采工艺,能够显著现提高工作面单循环落煤效率.

关键词：急倾斜煤层伪斜工作面炮采工艺爆破参数落煤效率

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地下开挖围岩应力响应的数值分析

地下开挖围岩应力响应的数值分析

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：吴启红万世明徐青唐佳王钟箐成都大学建筑与土木工程学院成都610106 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院地质工程处长沙410007

为了研究顶板自然崩落规律的应力响应,采用数值计算方法建立三维矿体模型,对工程开挖情况进行模拟计算,分析开挖过程中围岩应力的变化情况,得到:(1)当采场进行拉底开挖后,围岩应力发生重分布,最大主应力在空区四周附近集中分布.(2)在空... 详细信息

为了研究顶板自然崩落规律的应力响应,采用数值计算方法建立三维矿体模型,对工程开挖情况进行模拟计算,分析开挖过程中围岩应力的变化情况,得到:(1)当采场进行拉底开挖后,围岩应力发生重分布,最大主应力在空区四周附近集中分布.(2)在空区的周围存在应力松弛的区域,随着开挖面积的不断扩大,空区周围的应力松弛区不断扩大,竖向应力的应力减小区扩展到采场的整个顶板,水平应力的小应力区出现在空区顶板中央对称分布.(3)在拉底面积达到一定的值后,在拉底顶板中心位置将出现大范围的拉应力区.破坏首先从拉底区上部中间开始,成拱形向上发展.

关键词：铜矿山地下开挖顶板自然崩落围岩应力

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既有隧道改扩建爆破开挖及数值模拟研究

既有隧道改扩建爆破开挖及数值模拟研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：刘冬高文学尧少敏陈克大叶春琳北京工业大学建工学院北京100124 北京市道路工程质量监督站北京100076 北京工业大学建工学院北京100124 北京市政路桥养护管理集团北京100097 北京市政路桥股份有限公司北京100086

基于东长峪隧道改扩建工程,分析隧道塌腔段加固处理及爆破开挖技术;结合既有隧道与扩建隧道相对位置不断变化的特点,研究多临空面下隧道爆破技术,并选取塌腔段作为典型断面,对爆破参数进行优化设计;同时,通过建立三维模型数值模拟改扩... 详细信息

基于东长峪隧道改扩建工程,分析隧道塌腔段加固处理及爆破开挖技术;结合既有隧道与扩建隧道相对位置不断变化的特点,研究多临空面下隧道爆破技术,并选取塌腔段作为典型断面,对爆破参数进行优化设计;同时,通过建立三维模型数值模拟改扩建隧道开挖过程,并对比监控量测结果,发现其拱顶下沉变化趋势一致,验证了施工方案的合理性和数值模拟的可靠性;研究表明,拱顶上方和塌腔空洞下围岩应力集中显著,施工过程中应重点监测与支护.

关键词：既有隧道改扩建工程塌腔段加固处理爆破开挖数值模拟

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基于RDP试验的合成纤维湿喷混凝土工作性能研究

基于RDP试验的合成纤维湿喷混凝土工作性能研究

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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会

作者：韩斌刘超于少峰李涛北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

为了探求合成纤维对湿喷层工作性能的影响规律,对掺有三种不同类型纤维的混凝土进行圆盘弯曲(RDP)试验.研究发现:合成纤维对湿喷支护层的主要作用是对混凝土裂纹扩展的延缓和阻止及对韧性的提升;加入不同纤维类型和掺入量的湿喷混凝土... 详细信息

为了探求合成纤维对湿喷层工作性能的影响规律,对掺有三种不同类型纤维的混凝土进行圆盘弯曲(RDP)试验.研究发现:合成纤维对湿喷支护层的主要作用是对混凝土裂纹扩展的延缓和阻止及对韧性的提升;加入不同纤维类型和掺入量的湿喷混凝土表现出不同的工作性能;随着纤维掺入量的增加,试件的能量吸收、载荷能力及残余载荷能力均有较明显提升;纤维类型和掺入量对试样的载荷峰值影响较小;受载试件底部出现两两成120°的三条裂纹,裂纹扩展过程中喷层所承受的载荷主要由合成纤维支撑;单位价值能量吸收系数因纤维类型而异,随掺入量的增加而降低.所用方法对于合成纤维增强型湿喷混凝土工作性能研究具有一定的借鉴意义.

关键词：湿喷混凝土合成纤维圆盘弯曲试验裂纹扩展能量吸收载荷能力

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