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国家自然科学基金(50904036): 作品数：11 被引量：71H指数：4; 相关作者：毕忠伟张明金峰杨强李仲奎更多>>; 相关机构：清华大学南华大学湘潭大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国博士后科学基金更多>>; 相关领域：理学建筑科学矿业工程水利工程更多>>

Non-local damage and fracture model of rock and concrete-like materials: 2009年; In view of the non-local phenomena appearing in the rock and concrete-like materials, the non-local damage and fracture model of rock and concrete-like materials was established through non-local method of Gaussian weighting function. The result indicates that, the stress of one point in the material is correlated not only to its strain history, but also to the interaction of the points in its certain adjacent region of the material. Based on the established non-local model, the numerical simulation of notch containing three-point bending beam was carried out. The results show that the grid sensitivities have been avoided and the fracture direction of the material has not been influenced by the grid shape, and the model proposed can be used to better simulate the damage developing process of the rock and concrete-like materials.; 毕忠伟张明金峰; 关键词：ROCK DAMAGE

双轴压缩下颗粒物质剪切带的形成与发展被引量：19: 2011年; 本文采用离散元方法,研究了双轴压缩的颗粒体系在刚性边界约束下,局部剪切带的形成和发展过程,注重分析了细观的体积分数、配位数、颗粒旋转角度等参数以及力链结构形态的演变.并从颗粒体系jamming相图中J点附近的边壁压强和配位数随体积分数的标度规律出发,分析了剪切带内外的体积分数和配位数的变化.结果表明:剪切带形成于颗粒体系的塑性变形开始阶段,此时体系发生剪胀,颗粒体积分数减小,颗粒体系抵抗旋转的能力降低,开始出现细小剪切带,随着轴向应变的继续,细小剪切带发生连接,最终导致贯穿性优势剪切带形成,且剪切带的方向与Arthur理论更加符合.同时发现剪切带内外的颗粒体积分数和配位数等细观参数差异较大,结合J点对应的临界体积分数,可以判断在剪切带内部为unjammed体系,而外部为jammed体系,亦即沿剪切带界面发生了相变.; 毕忠伟孙其诚刘建国金峰张楚汉; 关键词：颗粒物质双轴压缩剪切带

利用神经网络的反馈分析方法及其在地下厂房中的应用被引量：4: 2010年; 将反馈分析问题归结为约束最优化问题,采取最为直接的正演反分析的求解方案,即对结构进行正向数值分析以实现约束条件,利用人工神经网络进行参数反演以满足目标函数,从而建立基于神经网络的反馈分析方法,并给出详细实现步骤。该方法分析过程简单,通用性强。以溪洛渡水电站左岸地下厂房洞室群开挖过程的反馈分析为例,根据工程施工期位移监测资料,以三维连续介质快速Lagrange分析程序FLAC3D作为数值分析软件,建立神经网络数值反馈分析系统。围岩位移反馈分析成果与实测数据吻合,后期开挖的围岩变形、应力以及支护结构受力等的预测成果合理,这可作为溪洛渡厂房洞室群的围岩稳定性评价的可靠基础,也证明该方法是解决大型复杂工程监测反馈分析问题的有效途径,可能得到进一步的推广和应用。; 张明卢裕杰毕忠伟陈良杨强李仲奎; 关键词：地下厂房神经网络支持向量机

点载荷作用下密集颗粒物质的传力特性分析被引量：9: 2011年; 利用颗粒离散元商业软件PFC3D,模拟了在2m×1m×0.01m容器中直径分别为0.01 m,0.008 m和0.006 m的颗粒各1×10~4个,受重力作用下的静态密集堆积;以此为初始条件,在表层随机选择7个颗粒分别施加5.2×10^(-2) N(100倍最大颗粒重量)的点载荷,进行应力传播特点研究.结果表明:力的传递在局部范围内呈现很强的各向异性;应力涨落随着距离的增加呈指数下降;在大于5倍最大颗粒粒径时,其分布可以使用弹性力学理论来计算.探讨了摩擦系数μ=0,0.2,1对应力传递的影响,随着摩擦系数的增加,各向异性范围减小.; 毕忠伟孙其诚刘建国金峰; 关键词：颗粒物质

生长曲线模型在隧道监控数据处理中的应用被引量：1: 2011年; 分别采用Weibull生长曲线模型、对数函数模型、指数函数模型和幂函数模型等4种回归模型对某隧道拱顶下沉的实测数据进行了回归分析,并将各模型预测结果和实测数据进行了对比.结果表明:Weibull生长曲线模型的预测结果与实测数据最为吻合,精度最高,误差最小.因此,采用Weibull模型对隧道围岩变形情况进行回归分析,效果要优于其他3种传统模型.; 游强毕忠伟; 关键词：隧道监控

循环荷载下岩石应变率双因素模型实验研究被引量：2: 2011年; 在单轴压缩、恒幅和变幅下,分别对花岗岩、白砂岩和大理岩进行循环荷载疲劳试验,建立了一种测定岩石疲劳应变率双因素实验模型.实验结果表明,变幅应力是影响岩石疲劳变形特性的主要因素;变幅与恒幅应力相比,变幅应力的基础疲劳寿命和临界强度分别降低了15.8%~18.0%和21.6%~25.8%,临界应变率增加了17.3%~21.3%.尽管岩石的试验数据离散性很大,但该模型对于测定岩石的疲劳应变率和疲劳寿命具有良好的适应性;与传统方法相比,它更准确、更符合实际;该模型对岩石疲劳变形规律的研究和岩石基础工程长期稳定性监测具有实用价值.; 冯春林冯超博吴永丰冯福贤毕忠伟; 关键词：岩石应变率循环荷载

确定岩体力学参数先验分布的随机加权Bayes方法被引量：2: 2009年; 岩体力学参数在进行Bayes法统计时必须利用先验分布,但经常出现先验信息少而不能确定先验分布的情况.为了解决小样本条件下先验分布确定的问题,采用随机加权重采样技术,产生岩体力学参数再生样本来模拟先验信息的总体分布,从而获得岩体力学参数先验信息统计分布的均值与方差,将其与当前样本分布信息代入贝叶斯公式,从而实现了对岩体力学参数后验分布的确定.仿真算例证明,这种方法在进行岩体力学参数估计时比经典参数估计方法有更高的精确性.; 毕忠伟丁德馨; 关键词：岩体力学随机加权小样本

锦屏一级水电站大理岩蠕变试验与流变模型选择被引量：28: 2010年; 结合锦屏一级水电站地下厂房洞室群施工期和运行期围岩长期稳定性分析的实际需要,对厂区大理岩进行蠕变特性试验。对于用作比较的Hooke-Kelvin和Burgers两种常用流变模型及其模型参数确定问题进行简要阐述,推荐采用非线性最小二乘拟合的方法直接得到模型参数。对所采用的蠕变试验系统和蠕变试验方法,进行简要的说明和介绍。单轴和双轴蠕变试验结果表明,厂区大理岩试件在所处的应力状态下表现出一定的时效特征,经过一段时间的衰减蠕变后变形趋于稳定,符合Hooke-Kelvin流变模型所描述的蠕变特征,模型拟合曲线与试验数据能很好地吻合。因此,建议采用Hooke-Kelvin流变模型描述大理岩的流变性质。而Burgers模型不宜用来描述大理岩这样的硬质岩石的黏弹性性质,对于Burgers流变模型则应考察较长时间的试验数据。采用Hooke-Kelvin模型能够较好地解释锦屏一级水电站厂房洞室群开挖后变形最终趋于稳定的事实,试验所确定的流变模型及其参数可用于洞室群施工期和运行期的长期稳定性数值仿真模拟。; 张明毕忠伟杨强程丽娟李仲奎; 关键词：水利工程水电站地下厂房蠕变试验

基于PFC2D的浅埋深煤层矿压显现规律分析被引量：2: 2013年; 针对杨家村矿的地质条件,利用PFC2D数值计算软件,建立了一个长130 m、高100 m,分别为煤、细粒砂岩、粉砂岩、风积沙岩层的模拟模型,对浅埋深厚松散层煤层的矿压显现规律进行了分析。研究发现:回采过程中岩层的结构依次为拱结构—悬臂梁结构;矿压显现规律为拱内岩石自重—拱内岩石自重+风积沙自重(初次来压)—悬臂梁破断角下方的岩石自重(平时的矿压)—整个破坏范围内岩石的自重+破断范围内风积沙自重(周期来压)。; 毕忠伟; 关键词：浅埋深压力拱风积沙 PFC2D 矿山压力

湖南岐山仁瑞寺节理边坡稳定性的细观损伤力学分析方法被引量：1: 2010年; 对湖南仁瑞寺岩质边坡进行地质勘查,该边坡结构面主要为X节理,一组走向为170°～265°,另一组走向为105°～125°,倾角较陡,普遍为50°～90°。通过6组实验分别确定岩块与结构面的力学参数。基于细观损伤力学理论,认为节理岩体是由岩块与微裂纹构成的各向异性材料,并利用代表性体积单元建立微裂纹的滑裂准则。通过编制相应的软件建立坡角为60°、节理倾角为52.5°和90.0°的岩质边坡计算模型,并对该边坡的稳定性进行分析。采用逐步去除约束的方式进行开挖模拟,得到边坡的塑性贯通区。通过与实际滑坡形式进行对比,模拟效果好,证明微裂纹是控制岩质边坡破坏的主要因素,对理解节理边坡的破坏机制具有重要意义。同时,该方法对于预测节理边坡破坏面的形状与位置以及复杂边坡的稳定性分析都有一定的借鉴意义。; 毕忠伟张明段仲沅金峰丁德馨; 关键词：边坡工程岩质边坡

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