检索结果-内蒙古大学图书馆

岩石力学与工程学报 2025年第2期44卷 427-441页

作者：王晓云程桦荣传新王宗金姚直书张亮亮安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230022 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 中煤特殊凿井有限责任公司安徽合肥230001

为阐明西部侏罗系弱胶结砂质泥岩的物理力学特性、能量演化规律与破坏力学行为,开展自然和饱水状态下西部侏罗系弱胶结砂质泥岩的三轴压缩试验,并基于试验结果和能量守恒定律,获得2种状态砂质泥岩的物理力学特性、破坏形态及能量演化规... 详细信息

为阐明西部侏罗系弱胶结砂质泥岩的物理力学特性、能量演化规律与破坏力学行为,开展自然和饱水状态下西部侏罗系弱胶结砂质泥岩的三轴压缩试验,并基于试验结果和能量守恒定律,获得2种状态砂质泥岩的物理力学特性、破坏形态及能量演化规律;根据弹性能密度与围压的非线性关系建立砂质泥岩能量强度准则,并给出相应的剪切应力计算公式;最后,通过3种典型强度准则及能量强度准则与试验结果对比,验证能量强度准则的合理性。研究表明:(1) 2种状态砂质泥岩的峰值强度及软化系数均与围压呈正相关,但软化系数的增长速率与围压呈负相关,单轴均为劈裂张拉破坏、三轴均为剪切破坏;(2) 2种状态砂质泥岩的总应变能密度和耗散能密度均与轴向应变呈正相关,弹性能密度随轴向应变的增大先增大后减小,峰值应力点的总应变能密度、弹性能密度、耗散能密度均随围压增大呈非线性增大趋势;(3)能量强度准则在偏平面上为等边不等角的六边形,在主应力空间为不规则的六棱锥,其参数物理含义明确、求解简单;(4)相较于其他强度准则,能量强度准则及其剪应力计算公式计算精度更高、适用范围更广。研究成果可为西部侏罗系砂质泥岩及类似弱胶结岩石的强度准则研究提供有益参考。

关键词：岩石力学弱胶结砂质泥岩三轴压缩弹性应变能强度准则能量演化

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钻井法凿井气举反循环洗井流场的压力分布及流体运移规律

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煤炭科学技术 2025年

作者：郭龙辉程桦姚直书荣传新林键王宗金安徽理工大学土木建筑学院安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽大学资源与环境工程学院中煤特殊凿井有限责任公司

为了揭示钻井法凿井气举反循环洗井流场的压力分布及流体运移规律，以陶忽图煤矿北风井φ5m超前钻井为研究背景，基于流体力学相关理论，建立了气举反循环洗井流场的压力数学模型，并给出了钻杆环空、井底和钻杆内部流体压力的理论解析... 详细信息

为了揭示钻井法凿井气举反循环洗井流场的压力分布及流体运移规律，以陶忽图煤矿北风井φ5m超前钻井为研究背景，基于流体力学相关理论，建立了气举反循环洗井流场的压力数学模型，并给出了钻杆环空、井底和钻杆内部流体压力的理论解析解，其次，采用CFD-DEM方法（计算流体力学与离散单元法耦合），建立了气举反循环多相耦合洗井的数值模型，验证了洗井流场压力模型的正确性，获取了洗井流场流体的运移规律，最后，基于洗井流场的压力数学模型及理论解析解，探究了含气率、泥浆密度、泥浆粘度、岩渣密度和含渣率等因素对洗井流场压力的影响规律。研究结果表明：（1）截锥型钻头水平井底流体的平均径向流速>切向流速>轴向流速；岩渣在井底做“螺旋状下滑-井底积聚-推动和悬浮-吸附和举升”的动态循环运移，在钻杆内液固及液固气段分别以“低流速，高密度”和“高流速，低密度”形式运移。（2）钻杆内流体压力沿井口方向近似呈线性降低趋势，在注气端处，流体压力骤降，钻杆内外压差达到最大；井底流体压力自外向内呈“先小幅降低，后大幅降低”趋势，在井底有效吸附区流体压力降低幅度及速率更大。（3）含气率、泥浆密度与钻杆内外流体压差呈正相关关系，泥浆粘度、岩渣密度、液固及液固气段含渣率则与之呈负相关关系，各因素对钻杆内外流体压差的敏感性可归结为：泥浆密度＞含气率＞岩渣密度＞泥浆粘度＞液固段含渣率＞液固气段含渣率。研究结果可为破解侏罗系地层钻井法凿井气举反循环洗井效率低下技术难题，提供有益理论参考。

关键词：钻井法凿井气举反循环洗井流场压力分布流体运移

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高速铁路桥隧衔接段高填方路基沉降变形与预测

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兰州工业学院学报 2025年第1期32卷 41-47页

作者：张自光张梦晴何宏盛张成张猛安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 中铁四局集团第一工程有限公司安徽合肥230031

高填方路基由于自重较大易发生沉降变形,为研究路基工后沉降变形规律及沉降预测体系,以某隧道出口DK1078+580与某大桥衔接处的高填方路基为依托,通过分析现场路基6个监测点的沉降监测数据,可初步得到实测沉降规律;并选取沉降最大位置处... 详细信息

高填方路基由于自重较大易发生沉降变形,为研究路基工后沉降变形规律及沉降预测体系,以某隧道出口DK1078+580与某大桥衔接处的高填方路基为依托,通过分析现场路基6个监测点的沉降监测数据,可初步得到实测沉降规律;并选取沉降最大位置处的监测点数据,利用指数模型、双曲线模型和对数模型进行拟合对比分析,获得预测精度最高的模型。采用有限元软件ABAQUS分析路基变形特点,同时验证沉降预测模型的可靠性。结果表明:路基中心线顶端CZ1处沉降最大,沉降总趋势是先增大后减小最终趋于稳定;3种预测模型的拟合优度均大于0.95,均可以对该高填方路基进行短期的沉降预测;将3种模型的预测沉降量与实测值对比可知,指数模型预测结果与实测值最贴合,且预测精度最高;通过指数模型对路基CZ1处进行最终的沉降预测,能够算出在595 d时沉降速率不大于0.001 mm/d,表明路基沉降达到稳定;利用ABAQUS有限元软件计算与指数预测模型对比,验证了指数模型预测该路基沉降的可行性和准确性。

关键词：高填方路基沉降监测预测模型数值计算

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弱胶结砂质泥岩破岩类材料优化制备及其贯入特性

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安徽理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期45卷 74-82页

作者：程桦吴志哲王晓云郭龙辉胡方宇安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

目的针对西部侏罗系弱胶结砂质泥岩钻井法凿井破岩相似模型试验类材料的配制需求及其破岩效率低下问题。方法基于砂质泥岩物理力学特性与钻井法凿井破岩工况,配制砂质泥岩破岩类材料,分析不同配比类材料的物理力学特性,采用极差分析法... 详细信息

目的针对西部侏罗系弱胶结砂质泥岩钻井法凿井破岩相似模型试验类材料的配制需求及其破岩效率低下问题。方法基于砂质泥岩物理力学特性与钻井法凿井破岩工况,配制砂质泥岩破岩类材料,分析不同配比类材料的物理力学特性,采用极差分析法对破岩类材料强度进行敏感性因素分析;并开展破岩类材料滚刀贯入试验,研究不同侧限应力条件下的钻井法凿井滚刀破岩效率。结果石膏掺量是影响类材料抗压强度的关键因素,胶砂比是影响类材料抗拉强度与抗剪强度的关键因素;当m砂∶m水泥∶m石膏∶m高岭土∶m水∶m减水剂=10∶12.5∶7.5∶1.5∶6∶0.2时,类材料的物理力学特性满足砂质泥岩的相似条件要求。结论两种状态类材料试样的荷载-贯入度曲线均可分为非线性变形阶段、线弹性变形阶段、裂纹萌生和扩展阶段、峰后破坏阶段4个阶段,自然状态试样为脆性破坏,饱水状态试样为塑性破坏,两种状态类材料试样的比能耗、抗侵入系数均与侧限应力呈正相关,但相同侧限应力时,饱水状态试样的比能耗与抗侵入系数均小于自然状态试样,降低平均值分别为28.7%、28.5%。研究成果可为西部侏罗系弱胶结砂质泥岩地层钻井法滚刀破岩试验和破岩机理研究分别提供类材料配比参考与理论指导。

关键词：钻井法凿井弱胶结砂质泥岩破岩类材料滚刀贯入试验破岩效率

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粉土地层矩形顶管始发深井端头加固范围研究

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四川轻化工大学学报(自然科学版) 2025年第1期38卷 114-120页

作者：董航马茂艳陶述平曹广勇吴晓储津安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室合肥230601 安徽水安建设集团股份有限公司合肥230000

本文研究了粉土地层中矩形顶管施工时,始发深井端头的合理加固范围,重点分析加固长度对地表沉降(包括因加固引起的地面沉降)和围护结构变形的影响。通过数值模拟,探讨不同纵向加固长度(2、4、6、8、10 m)对横向地表沉降的作用,以及顶管... 详细信息

本文研究了粉土地层中矩形顶管施工时,始发深井端头的合理加固范围,重点分析加固长度对地表沉降(包括因加固引起的地面沉降)和围护结构变形的影响。通过数值模拟,探讨不同纵向加固长度(2、4、6、8、10 m)对横向地表沉降的作用,以及顶管破洞和顶进过程中隧道轴线方向地表竖向位移的变化。此外,还分析了不同加固长度对围护结构侧向变形的影响,特别是在破洞及连续顶进阶段的侧向位移特性。研究表明,4~6 m的加固长度可实现最佳效果,显著降低地表沉降和侧向位移,同时具备较高的经济效益。当加固长度超过6 m时,其对地表竖向位移的控制效果趋于减弱,甚至可能加剧地表扰动。建议在类似粉土地层的顶管工程中,根据实际情况选择4~6 m的纵向加固长度,以优化施工安全并降低成本。

关键词：大断面矩形顶管粉土地层始发深井数值模拟端头加固加固范围

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不均匀地层双线隧道盾构施工对地表沉降影响研究

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陕西理工大学学报(自然科学版) 2025年第1期41卷 75-84页

作者：梅宇张红亚朱大勇曹广勇林键安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601 浙大宁波理工学院土木建筑工程学院浙江宁波315100 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601

针对实际地铁隧道盾构施工时隧道上方土层大多是不均匀的问题,以合肥地铁S1线某盾构区间为背景,利用MIDAS/GTS软件建立双线隧道盾构施工模型,研究了在不均匀地层下,双线隧道施工对地表沉降的影响,并分别讨论了不同施工参数对其产生的影... 详细信息

针对实际地铁隧道盾构施工时隧道上方土层大多是不均匀的问题,以合肥地铁S1线某盾构区间为背景,利用MIDAS/GTS软件建立双线隧道盾构施工模型,研究了在不均匀地层下,双线隧道施工对地表沉降的影响,并分别讨论了不同施工参数对其产生的影响。研究结果表明:隧道左线开挖时,地表沉降最大值位置位于左线隧道正上方,右线跟进后,地表沉降最大值位置逐渐向曲线隧道外侧移动;盾构施工时在一定范围内增大土仓压力能减小地表沉降,但当土仓压力增加到一定程度时,地表最大沉降值随递增的土仓压力而减小的幅度也在逐渐减小;在0.10~0.30 MPa区间内,注浆压力与千斤顶推力对地表沉降值影响不大,其对地表沉降影响敏感度比较低。该研究成果可以优化施工参数的设置和监测点的布设,对类似工程的施工提供参考。

关键词：不均匀地层双线隧道数值模拟施工参数地表沉降

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冷却方式对花岗岩孔隙结构及声发射特征影响规律研究

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金属矿山 2025年第3期 63-72页

作者：曹雅恒吴云林键中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230601 深地科学与工程云龙湖实验室江苏徐州221116

在干热岩高效稳定安全开采过程中,冷水等低温采热工作液与高温岩体之间直接接触所产生的热应力会造成岩石孔隙结构发生改变,进而导致井壁围岩变形失稳,影响地热资源安全高效开发。为探究不同冷却方式对花岗岩孔隙结构及裂纹演化规律的影... 详细信息

在干热岩高效稳定安全开采过程中,冷水等低温采热工作液与高温岩体之间直接接触所产生的热应力会造成岩石孔隙结构发生改变,进而导致井壁围岩变形失稳,影响地热资源安全高效开发。为探究不同冷却方式对花岗岩孔隙结构及裂纹演化规律的影响,采用核磁共振技术测试花岗岩在不同冷却方式作用后的孔隙结构,并进行了巴西劈裂试验和声发射实时监测,分析不同冷却方式下花岗岩孔径分布、声发射能量及RA—AF值演化规律。结果表明:①高温会破坏岩石孔隙结构,促进孔隙数量和尺寸进一步增大,遇水冷却相较于自然冷却条件下更易使岩石产生更多热裂纹,增加岩石孔隙度。②高温会显著影响声发射活动频度与幅度,遇水冷却会显著降低岩石的热破裂损伤阈值温度,使岩石内部损伤进一步加剧。温度和遇水冷却会显著增加花岗岩声发射裂纹震源数量,但对花岗岩拉张裂纹与剪切裂纹占比没有产生明显影响。③高温作用和遇水冷却对岩石内部造成的冷热冲击是造成岩石内部损伤的重要因素。研究结果可为干热岩稳定开采提供数据借鉴与理论支持。

关键词：热损伤不同冷却方式核磁共振孔隙结构声发射

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基于活性氧化镁掺量的碳化砌块性能及机理研究

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建筑材料学报 2017年第6期20卷 981-985页

作者：张鹤年陈凯祥席培胜安徽建筑大学安徽省建筑结构与地下工程重点实验室安徽合肥230022

通过室内试验,研究了活性氧化镁掺量对碳化砌块抗压强度、微观特性和耐久性的影响.结果表明:3种活性氧化镁掺量(质量分数)下的砌块在碳化0~14d时,其抗压强度逐渐增加,在碳化14~28d时,其抗压强度略有降低,当活性氧化镁掺量为35%时,碳化... 详细信息

通过室内试验,研究了活性氧化镁掺量对碳化砌块抗压强度、微观特性和耐久性的影响.结果表明:3种活性氧化镁掺量(质量分数)下的砌块在碳化0~14d时,其抗压强度逐渐增加,在碳化14~28d时,其抗压强度略有降低,当活性氧化镁掺量为35%时,碳化砌块的抗压强度明显高于活性氧化镁掺量为15%和25%时;活性氧化镁的碳化产物主要是水碳镁石、水菱镁石和球碳镁石,活性氧化镁掺量越高,其碳化产物越多、砌块内部孔隙越小;活性氧化镁掺量为35%的试样耐久性最好.

关键词：碳化砌块活性氧化镁抗压强度耐久性

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冲击荷载下含随机缺陷的梯度蜂窝材料的力学性能

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材料导报 2019年第16期33卷 2777-2784页

作者：胡俊任建伟马巍刘建华王爱国安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽重点实验室合肥230601 安徽建筑大学安徽先进建筑材料重点实验室合肥230601

蜂窝金属材料由于生产工艺而产生材料梯度及随机缺陷等是不可避免的。本工作以材料梯度和随机缺陷为基础,探究了不同梯度和随机缺陷下蜂窝材料的动态力学性能,并通过变形均匀系数Φ来定量分析不同工况下材料的变形模式。结果表明:(1)无... 详细信息

蜂窝金属材料由于生产工艺而产生材料梯度及随机缺陷等是不可避免的。本工作以材料梯度和随机缺陷为基础,探究了不同梯度和随机缺陷下蜂窝材料的动态力学性能,并通过变形均匀系数Φ来定量分析不同工况下材料的变形模式。结果表明:(1)无随机缺陷时,低速(v=20 m/s)冲击下,单层蜂窝材料的变形模式呈“X”型,多层蜂窝材料呈“V”型;高速(v=60 m/s)冲击下,蜂窝材料的冲击端出现惯性坍塌带,相对密度较小处出现“V”型变形带。有随机缺陷时,蜂窝材料的坍塌变形带呈弥散分布。(2)适当的随机缺陷和蜂窝梯度有利于改善整体材料变形,使材料的变形均匀系数Φ降低。(3)低速冲击下蜂窝材料的平台应力随梯度增加而降低,高速冲击下则随梯度增加而增加。同时,蜂窝材料的平台应力随缺陷率增大而降低,当随机缺陷率超过15%时,平台应力急剧降低,此时,随机缺陷率是影响材料动力学性能的主要因素。

关键词：蜂窝材料随机缺陷梯度冲击荷载动力学性能

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行波效应对斜拉桥索力的影响分析

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世界地震工程 2017年第1期33卷 209-215页

作者：赵青程旭张宇安徽建筑大学建筑结构与地下工程安徽省重点实验室安徽合肥230022

针对斜拉桥的行波效应,结合工程实例,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元和空间杆单元建立计算模型,研究了斜拉桥索力在多点激励与一致激励下的地震反应,给出了斜拉桥索力的时程响应曲线。分析结果表明:不同的地震波显著影响... 详细信息

针对斜拉桥的行波效应,结合工程实例,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元和空间杆单元建立计算模型,研究了斜拉桥索力在多点激励与一致激励下的地震反应,给出了斜拉桥索力的时程响应曲线。分析结果表明:不同的地震波显著影响斜拉桥索力的地震反应;在考虑行波效应时,斜拉桥的索力大于一致激励时的计算结果;随着剪切波速的增大,索力的变化并无明显的规律。

关键词：桥梁工程斜拉桥索力行波效应时程分析法地震反应

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