张乾兵
- 作品数：15 被引量：67H指数：5
- 供职机构：山东大学土建与水利学院岩土与结构工程研究中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学天文地球水利工程理学更多>>
- 洞群模型试验中微型多点位移计的设计及应用被引量：7
- 2011年
- 地质力学模型试验是研究大型地下洞室群围岩稳定性状况的重要方法,但是,许多制约因素使得这类试验难以达到预期效果,其中包括试验过程中物理量的量测问题。以双江口水电站地下洞群稳定性为研究对象,开展了模型试验为准确量测三维应力状态下洞群模型试验中围岩内部的微小位移,设计、制作和安装了高精度微型多点位移计,获得了围岩在开挖全过程中的位移变化规律曲线,同时,还开展了与模型试验相对应的数值模拟。将试验结果与数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明,设计成功的微型多点位移计能够广泛应用在各类岩土工程模型试验之中。
- 张乾兵朱维申李勇孙林锋张磊
- 关键词：地下洞群地质力学模型试验位移量测数值模拟
- 非连续逆断层引起地表破裂和桥梁破坏的模型试验被引量：2
- 2010年
- 通过地质力学模型试验研究了共线型和阶梯型两种非连续逆断层的运动引起上覆松散沉积层的破裂特征、沉积层与断层基岩之间的相互关系,并以汶川地震中受损的高原大桥为背景,通过改变桥梁与以上两种断层之间的布置关系研究了断层运动引起桥梁破坏的原因。引进数字散斑相关方法和高速摄像系统进行观测和记录试验过程。试验结果表明,非连续逆断层的破坏过程可分为4个不同的阶段,依次为弹性变形阶段、贯通阶段、滑移阶段和破坏阶段;结合观测系统解释说明了上述变化过程;分析了断层倾角和运动速度对断层基岩破坏形态和地表破裂带的影响;统计了地表破裂带宽度、断层基岩和沉积层抬升高度的关系,对比结果发现:共线型断层在破坏前聚集的能量较大、其地表破裂带宽度和抬升高度均大于阶梯型断层的;沉积层的抬升高度小于基岩的抬升高度;当桥梁模型垂直断层走向布置时均发生破坏,而平行断层走向布置时并没有破坏。
- 黄凯珠张乾兵张健恒
- 关键词：地质力学模型试验数字散斑相关方法
- 地下洞群主厂房边墙裂缝带监测与研究被引量：1
- 2010年
- 在我国,许多已建或在建的水电站地下洞群工程中经常发现洞室高边墙有陡倾角脆性劈裂带或大裂缝。为了探究大型地下厂房边墙裂缝带的分布情况、发育程度和形成原因,作者以瀑布沟工程地下厂房群为研究对象,在4号母线洞两侧的岩柱打了四个贯穿于主厂房与主变室的观测钻孔,采用钻孔电视成像仪和数字式全景钻孔摄像系统进行观测,得到主厂房下游边墙的裂缝分布状况。观测结果表明,大角度裂隙带的较密集部位,主要出现在距主厂房下游边墙约10m-15m和30m-35m范围之间的岩柱内,且随着时间的推移裂缝条数逐渐在增多。
- 孙林锋朱维申张乾兵马庆松
- 关键词：地下洞室群
- 双江口工程地下洞室群围岩损伤及稳定性研究
- 对四川省双江口水电站工程的地下洞群的节理岩体围岩稳定性进行研究，分别采用了弹塑性模型、节理岩体断裂损伤模型进行数值分析。在弹塑性模型中，采用锚固等效法来模拟锚杆及锚索的支护效果。断裂损伤模型以损伤及断裂力学原理为基础，运...
- 项吕朱维申马庆松张乾兵
- 关键词：节理岩体地下洞群
- 用于制作类岩石的脆性材料及其试件预制裂隙的制备方法
- 本发明涉及一种用于制作类岩石的脆性材料，包括以下重量比的成分：水泥1份，砂2～4份，水0.2～0.4份，改性剂0.01～0.1份。本发明同时还公开了一种利用制作类岩石的脆性材料制备试件预制裂隙的方法。本发明可以通过调整配...
- 朱维申郭彦双张乾兵李术才
- 文献传递
- 棒式光纤传感器在地下洞群模型试验中的应用被引量：4
- 2010年
- 地质力学模型试验是在复杂条件下进行大型地下洞室围岩稳定性分析的重要研究手段,能够真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,准确模拟施工过程对厂房稳定性的影响以及岩体的破坏特征。双江口水电站地下洞群模型试验中采用预留孔径灌胶方式进行高精度的棒式光纤光栅(FBG)位移传感器的埋设,以便对洞室周边的位移进行量测,同时应用FLAC3D进行数值模拟比较。结果表明:棒式光纤光栅传感器量测方法解决了模型试验中内部变形小、量测精度要求高的问题,与数值模拟结果相吻合;试验中传感器埋设的方法是成功的,无论是开挖阶段还是超载阶段传感器均能有效地监测模型内部变形,揭示地下洞室群模型在开挖阶段和超载阶段的变形机制和破坏特征。
- 朱维申郑文华朱鸿鹄张乾兵殷建华
- 关键词：地下洞群地质力学模型试验
- 双江口工程地下洞室群围岩损伤及稳定性研究
- 2011年
- 对四川省双江口水电站工程的地下洞群的节理岩体围岩稳定性进行研究,分别采用了弹塑性模型、节理岩体断裂损伤模型进行数值分析。在弹塑性模型中,采用锚固等效法来模拟锚杆及锚索的支护效果。断裂损伤模型以损伤及断裂力学原理为基础,运用损伤本构模型和损伤演化方程在FLAC3D软件的框架下开发出子程序,考虑了岩体中节理裂隙对洞室围岩稳定性的影响,进而得到用上述的模型和计算程序分析出的围岩塑性区、损伤演化区和位移规律。将两种模型的计算结果与相应工程模型试验的结果进行了比较分析。研究结果表明,损伤模型更接近工程实际情况,与模型试验结果更为接近。
- 项吕朱维申马庆松张乾兵
- 关键词：节理岩体地下洞群
- 逆断层活动引起湿砂沉积层破坏特征的模型试验研究被引量：1
- 2011年
- 通过地质力学模型试验研究了逆断层活动在沉积层中的传播模式、以及引起沉积层变形和破裂的特征。试验中采用数字散斑相关方法计算沉积层表面变形的位移场,并采用高精度数码摄像系统捕捉和记录活动断层在沉积层中的破裂扩展过程。逆断层在沉积层中向上扩展时形成了一个剪切带,且断层倾角越小,沉积层中的剪切带就越宽;而基岩断层的抬升位移和滑移速度越大时,沉积层中的剪切带也越宽、变形越强烈。当断层抬升位移达到某一临界值时,沉积层表面的隆起将会出现拉张裂缝。在相同的沉积层厚度和断层抬升位移条件下,基岩断层抬升速度越大时,沉积层表面形变带的宽度越小,变形和破坏程度却更强烈。实验结果表明,断层倾角、滑移速率和沉积层厚度对于确定逆断层活动引起的地表变形和破坏特征具有重要意义。
- 张乾兵黄凯珠
- 关键词：逆断层地质力学模型试验数字散斑相关方法地表破裂特征
- 用于地质力学模型试验的微型内置悬臂梁式位移计
- 本实用新型涉及一种用于地质力学模型试验的微型内置悬臂梁式位移计，包括弹簧片、钢丝绳、应变片等，钢丝绳的两端分别连接于弹簧片上端和模型内部测点处；在弹簧片上端上设有调节螺栓。弹簧片下端固定于厚钢条上，应变片设置于靠近弹簧片...
- 朱维申孙林锋张乾兵李术才
- 文献传递
- 真三轴荷载条件下大型地质力学模型试验系统的研制及其应用被引量：34
- 2010年
- 为研究深埋、高地应力条件下地下洞群围岩稳定性,新研制大型真三轴加载地质力学模型试验系统,该系统主要由三维钢结构台架装置和液压加载控制系统组成,可实现全三轴应力状态下在侧向施加梯级荷载。在各加载面上研制和布设组合型滚珠式滑动墙,实现新型超低减摩技术。用该系统开展洞群开挖支护的模型试验,在试验技术和模型制作工艺上有了创新和重大改进:采用预制模块堆砌黏结成型的工艺方法制作模型,提高全模型在力学性能上的一致性;采用数字照相变形量测技术、基于光纤Bragg光栅的棒式位移传感器和新研制的高精度光栅尺型微型多点位移计进行围岩内变形量测;新研发施作注浆锚杆和预应力锚索的独到工艺技术;还开展大埋深条件下的超载试验,观察到围岩破坏的发展过程,试验结果还与数值分析进行对比。研究的方法技术及结果将对类似工程研究有一定的指导和借鉴意义。
- 朱维申张乾兵李勇孙林锋张磊郑文华
- 关键词：地质力学模型试验地下洞群稳定性分析
