岩体应力分析论文_殷伟,高焱,陈家瑞,姚振峰,吕春欣

导读:本文包含了岩体应力分析论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:应力,裂隙,力学,地质,蒙皮,规律,保护层。

岩体应力分析论文文献综述

殷伟,高焱,陈家瑞,姚振峰,吕春欣[1](2019)在《上保护层开采下伏煤岩体应力卸压规律力学分析》一文中研究指出在分析上保护层开采卸压作用与防突机理基础上,利用弹性力学理论建立了上保护层开采下伏煤岩体应力变化力学模型,推导了底板任意一点应力分布计算方程,依据MohrCoulomb准则给出了底板煤岩体破坏判据。结合平煤十二矿己14-己15煤层联合开采工程案例,研究了开采上保护层底板裂隙发育深度与采高的关系,分析了不同上保护层采高条件下裂隙发育与突出煤层应力卸压规律。研究表明:随着底板深度的增加,下伏煤岩体卸压程度越来越低,卸压范围逐渐缩小,应力分布由浅部的"U"型逐渐过渡为深部的"V"型;当保护层己14-31010工作面设计采高为2.0 m时,下伏己15突出煤体裂隙发育,应力卸压率接近90%,保证卸压效果的同时可兼顾经济与社会效益。工程实例显示:己14上保护层开采后,下伏己15突出煤层瓦斯压力由1.78 MPa下降至0.35 MPa,降幅高达81%,与应力卸压理论计算结果相符。(本文来源于《煤矿安全》期刊2019年09期)

张鑫[2](2019)在《粗糙单裂隙渗流与岩体应力特性分析》一文中研究指出在大型水利工程的坝基和地下隧洞等区域,由于长期的地质作用,岩体内部会产生不同规模和走向的裂隙。裂隙的渗透性远大于岩石,因此裂隙成为岩体内部渗流的主要通道。研究裂隙的形态结构和渗流特性,可为工程的安全运行提供合理预测。本文从二维裂隙形态的描述方法出发,对不同粗糙度的裂隙渗流进行数值模拟。结合单裂隙辐射流剪切一渗流耦合试验,分析应力与渗流的相互作用和对粗糙度的影响。基于渗流规律,建立单节点交叉裂隙二维渗流模型,为裂隙网络渗流模型的研究奠定基础。本文的主要研究成果如下:(1)推导采样间距为2 mm,粗糙度系数(JRC)与伸长率、相对起伏度、有效起伏角和分维数之间的关系,建立了不同JRC直线和曲线裂隙轮廓的二维数值模型。结果阐明了水流的流速分布受起伏角度影响较大,且对于同一条裂隙,改变裂隙起伏的顺序,将对水流流速发生改变。此外,在一定的水力坡降下,隙宽越大,JRC越小,渗流量则越大。(2)基于能量和动量守恒定理,设计深度为80~150 m的裂隙地下水渗流试验,采用光滑和规则锯齿状裂隙面,推导得出辐射流水流冲击处的外力和水头损失公式。试验结果表明渗透水压对剪切应力的敏感性低于法向应力。(3)分析两种试件的渗流量结果,拟合得出渗流量与机械隙宽符合幂指数关系,且表面越粗糙,指数越小。试验结束后裂隙表面的粗糙度发生改变,光滑试件由JRC=0变为3左右,JRC的增大幅度与法向应力呈正相关;锯齿状试件由JRC=16.41变为12左右,JRC的降低幅度与剪切应力呈正相关。(4)建立二维辐射流渗流模型,分析光滑试件在剪切作用下,水流在辐射冲击处的流速分布。结果阐明在相同渗透水压下,最大流速值比入水口流速高78%左右。锯齿状裂隙在剪切过程中隙宽呈波动变化,裂隙间水流为紊流形态,产生的漩涡范围与隙宽有关。(5)取裂隙网络的一个节点作为研究对象,建立X型单节点交叉裂隙网络渗流模型。计算结果表明在入口裂隙宽度不变的情况下,出口角度是决定优势通道的重要因素,宽隙比主要影响出口流速大小。同时,在同等边界条件下,交叉裂隙的最大流速低于单裂隙。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30)

王振伟,马克,田洪圆,李全生[3](2019)在《煤岩体应力波传播规律及其影响因素的数值分析》一文中研究指出大多数煤岩体存在不同程度的损伤,分布有大量裂隙,当应力波传播穿过裂隙时,会出现波速下降、能量衰减及时间延迟等现象。为了理清应力波通过煤岩体裂隙时间延迟的规律,并对其进行定量分析,反演煤岩体内部破坏程度,采用数值计算的方法,对应力波在含单个裂隙煤岩体内的传播规律进行了研究,分析了应力波过缝前、过缝中、过缝后的波形特征,和裂隙宽度、荷载参数及岩层参数对延时规律的影响。研究结果表明:应力波过缝延时与缝宽、密度和荷载周期等因素呈正相关,各因素的敏感性排序为:缝宽>弹性模量>岩层密度>荷载振幅>荷载周期。其中,缝宽引起的延迟时间是荷载周期的0.23倍。研究结果揭示了连续一非通续单元法可以较好地模拟应力波在裂隙煤岩体内的传播规律。(本文来源于《煤炭科学技术》期刊2019年06期)

李永松[4](2015)在《复杂条件下岩体应力综合分析及岩爆控制研究》一文中研究指出地应力是岩石工程及地下建筑建设的基本地质条件之一,初始地应力场特征是否可靠,将直接影响工程可靠性与安全性。地应力受地质构造、地形地貌和剥蚀作用、岩石力学性质、地下水及温度等因素的影响,而且各种影响因素之间关系复杂,更加剧了地应力分布的复杂性;且西部水利水电工程的深埋地下洞室一般处于高地应力或者极高地应力环境中。因此,本论文结合中央级公益性科研院所基金项目“极高应力条件下洞室围岩应力测量与分析方法研究”、国家重点基础研究发展计划(973)课题“高地应力区工程卸荷滑坡演化与致灾机理,(2011CB710603)、国家自然科学基金重点项目“深部岩体工程特性的理论和实践研究”(50639090)和科研项目“基于爆破卸压的地应力快速释放方法的岩爆防治效果模拟研究”四个课题,以四个递进工作“极高应力条件下岩体应力测试、小尺度工程范围的隧洞围岩应力场反演分析,大尺度工程区岩体应力场非线性系统分析以及高应力环境中岩爆控制措施”为主线系统地开展了测试理论研究、试验方案论证以及工程应用研究相结合的模式展开工作。主要研究内容及相关成果如下:(1)针对极高地应力地区岩体地应力测量遇到的困难,基于复变函数法推导出切槽位移和应力的函数关系;通过有限元模拟计算进行合理性论证,提出了适合极高地应力环境的新的地应力测试方法——洞壁切槽解除法,并成功将该方法用于锦屏二级水电站A线辅助洞南侧的2#科研试验洞围岩应力场研究中。(2)根据围岩“开挖前→开挖→强松弛区围岩弱化→弱松弛区围岩弱化”过程中的4个应力演化过程,结合非线性优化求解算法,建立了基于围岩应力与其它应力信息的初始应力场的反演方法,并将该方法用于锦屏二级水电站4#引水发电洞围岩初始应力场的反演分析研究中。(3)位于西部深切河谷区的白鹤滩、乌东德、小湾、松塔及二滩水电站坝址区岩体应力测试和分析结果显示:河谷走向与区域主压应力方向的夹角越大、河谷底部岩体应力集中现象更趋强烈;硬质岩体利于地应力的积蓄,而由于断层的扰动效应,断层附近岩体应力量值和方位均出现明显的变化。(4)鉴于常规的岩体应力场分析方法在复杂条件下的岩体应力场模拟研究中的局限性,本论文提出了应力场非线性系统分析应用方法:将深切河谷应力场作为一个复杂的非线性系统,结合现场地质条件、测试部位岩体(组)质量、正交设计和智能优化反演方法,建立数值计算模型边界条件(自重系数、构造应力的大小和方位)与地应力之间的非线性映射关系进行优化求解。该方法克服了以往进行应力场边界条件求解过程中仅考虑部分因素或没有全域求解的缺点。(5)根据白鹤滩水电站深切河谷坝址区初始应力场非线性分析结果,应力测试值和计算值的复相关系数R=0.89,且勘探支洞开挖过程中出现的片帮现象与计算结果相符。因此,采用该方法进行白鹤滩水电站工程区岩体应力场模拟分析是合理可行的。(6)根据测试和研究分析,白鹤滩水电站电站地下厂房部位岩体应力量级属于中~高应力水平。左岸地下厂房最大水平主应力方位一般为NEE向,右岸地下厂房区应力量值大于左岸厂房区,且随深度的增加逐渐向受区域构造应力控制,即最大水平主应力方位沿铅直方向由NNE向向NWW过渡。河谷底部出现了明显的“高应力集中包”现象,边坡浅层岩体应力量值较低,岩体最大水平主应力方位与河流走向基本平行或成小角度相交,随着水平埋深的增加边坡岩体最大水平主应力方位向区域构造方位过渡。(7)采用显式有限差分计算方法,对锦屏二级水电站引水隧洞采用基于爆破卸压的地应力快速应力释放的岩爆防治方案进行了模拟计算分析。模拟结果显示爆破应力快速卸压能有效的减轻岩爆部位围岩的应力集中程度,进而使应力集中区向卸荷松弛区内部围岩迁移,达到岩爆控制的目的。(8)依据Rusesenes岩爆应力判据,对不同应力释放方案的岩爆防治效果进行了对比分析。倾斜辐射孔方案和垂直超前孔方案可以分别避免开挖轮廓线附近和掌子面前方的应力集中,两种方案均能降低岩爆发生的可能性。在锦屏二级引水洞施工现场进行了爆破试验,应力释放炮孔附近形成了卸荷松弛圈,其应力得到一定的释放,与模拟结果相符。(本文来源于《中国地质大学》期刊2015-09-01)

范冰,彭成山,靳聪聪,柯昌彬[5](2015)在《基于ADINA的拱坝坝肩岩体应力变形分析》一文中研究指出拱坝的安全和稳定在很大程度上依赖于坝肩岩体的应力变形程度。基于有限元分析软件ADINA,结合某工程拱坝建立叁维有限元模型,模拟计算了正常蓄水位工况下的3个典型高程所在截面的应力变形情况。研究结果表明,坝肩岩体的位移、应力分布规律较好,应力变形值都在允许的范围内。(本文来源于《水力发电》期刊2015年02期)

车禹恒,张宏伟,韩军,陈蓥[6](2013)在《山西大同同忻井田岩体应力状态分析及其应用》一文中研究指出为了分析同忻井田岩体应力空间分布特征及其与矿压显现的关系,利用地质动力区划方法对井田范围内的活动断裂进行识别和划分,以所划分的活动断块为构架,通过岩体应力状态分析系统计算确定了井田岩体应力状态,划定了高应力区、低应力区和高应力梯度区。结合矿压观测数据分析了矿压显现与岩体应力状态之间的关系,确定同忻井田矿压显现主要受到由活动断裂产生的高应力控制。研究结果可为同忻井田矿压显现预测及其控制提供指导。(本文来源于《中国地质灾害与防治学报》期刊2013年01期)

祁庆伟[7](2012)在《沿空上顺槽不同布置位置煤岩体应力分析》一文中研究指出通过对采空区边缘煤岩应力状态分析,得到采空区边缘小于5.6m范围内为应力降低区。实际工作面上顺槽和采空区之间的煤柱宽度从3m变化到20m的过程中,煤岩体的应力场、破坏场以及位移场分布发生了明显的变化,直接影响了巷道的稳定性,下面将从围岩的应力场分布特征、巷道的破坏变形特征以及煤柱的稳定性几个方面具体分析煤柱宽度对巷道稳定性的影响,最终本着巷道周围应力集中范围小,巷道变形小,破坏范围少的原则确定合理的煤柱宽度,避免资源浪费。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2012年31期)

叶红,盛建龙,陈燕平[8](2012)在《压力型锚索孔周边岩体应力的数值模拟分析》一文中研究指出为了更加精确地研究锚索的锚固机理,通过FLAC3D软件对压力型锚索体系的应力状态进行了数值模拟。主要针对锚索孔壁周边力学性质梯度变化的岩体进行了研究,得到了周边岩体在轴向方向压应力、剪应力的分布规律,使锚索锚固机理的数值模拟研究方法更加符合工程实际。(本文来源于《武汉理工大学学报》期刊2012年07期)

梅婷婷[9](2012)在《复杂地下岩体应力分析叁维建模技术及工程应用》一文中研究指出由于人类的活动空间逐渐转移到地下,随之产生的岩体稳定性问题也越来越突出。传统的工程地质资料的分析和解释一般局限于二维、静态的表达方式,已难以满足人们空间分析的需求。在岩土工程、采矿工程等领域,数值模拟计算技术得到了极其广泛的应用,成为人类研究和解决岩体工程稳定性问题的关键技术手段。模型的建立是计算中最为困难的一步,最终将直接影响到计算分析结果的真实性和可靠性。鉴于上述原因,本论文以新疆阿希金矿为应用实例,利用ANSYS软件对复杂工程地质体建立相应的数值模型,旨在通过接口程序将数值模型导入FLAC~3D实现围岩稳定性分析评价,进行诸如地下应力场、位移、变形等的分析计算。文中主要探讨了基于ANSYS的复杂地下岩体应力分析叁维建模技术,主要内容包括以下几方面:1、基于体模型中的结构实体几何法(CSG),在ANSYS中采用“点→线→面→体”自外而内、自底向上的实体建模方法,依次建立地表、断裂构造、矿体、塌落体、上覆岩梁(隔离层)、矿房和矿柱等叁维地质体模型。2、借鉴基于面模型的建模方法中的Grid的思路,通过DIMINE数字化矿山软件实现DTM插值网格化,获取插值点叁维坐标,在ANSYS软件中实现地表的蒙皮曲面。3、针对几何形状规则的地质体(诸如矿体、塌落散体等)模型,以基于面模型的建模方法中Wire Frame为指导思想,提出通过地质剖面图获取地质实体外轮廓线,在ANSYS中建立几何模型的方法。4、对于建模过程中所遇到的问题提出了具体的解决方法,包括数据获取、模型简化,通过计算结果对模型进行验证。本文研究成果目前已成功应用于新疆阿希金矿的实际生产中,实践证明其对矿山企业的安全生产及采矿方法的优化具有指导意义。因此,本文的研究具有理论意义和潜在的应用价值。(本文来源于《武汉工程大学》期刊2012-05-01)

王松[10](2012)在《八泉峡水库坝基开挖过程中岩体应力变形情况的分析》一文中研究指出八泉峡水库坝基开挖过程中,出现因应力变形作用造成基坑底鼓、岩体软化及软弱夹层等不良地质情况,通过合理的勘察方法进行分析、研究,评价上述地质情况对坝基稳定性的影响,提出合理工程处理措施。(本文来源于《山西水利科技》期刊2012年01期)

岩体应力分析论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在大型水利工程的坝基和地下隧洞等区域,由于长期的地质作用,岩体内部会产生不同规模和走向的裂隙。裂隙的渗透性远大于岩石,因此裂隙成为岩体内部渗流的主要通道。研究裂隙的形态结构和渗流特性,可为工程的安全运行提供合理预测。本文从二维裂隙形态的描述方法出发,对不同粗糙度的裂隙渗流进行数值模拟。结合单裂隙辐射流剪切一渗流耦合试验,分析应力与渗流的相互作用和对粗糙度的影响。基于渗流规律,建立单节点交叉裂隙二维渗流模型,为裂隙网络渗流模型的研究奠定基础。本文的主要研究成果如下:(1)推导采样间距为2 mm,粗糙度系数(JRC)与伸长率、相对起伏度、有效起伏角和分维数之间的关系,建立了不同JRC直线和曲线裂隙轮廓的二维数值模型。结果阐明了水流的流速分布受起伏角度影响较大,且对于同一条裂隙,改变裂隙起伏的顺序,将对水流流速发生改变。此外,在一定的水力坡降下,隙宽越大,JRC越小,渗流量则越大。(2)基于能量和动量守恒定理,设计深度为80~150 m的裂隙地下水渗流试验,采用光滑和规则锯齿状裂隙面,推导得出辐射流水流冲击处的外力和水头损失公式。试验结果表明渗透水压对剪切应力的敏感性低于法向应力。(3)分析两种试件的渗流量结果,拟合得出渗流量与机械隙宽符合幂指数关系,且表面越粗糙,指数越小。试验结束后裂隙表面的粗糙度发生改变,光滑试件由JRC=0变为3左右,JRC的增大幅度与法向应力呈正相关;锯齿状试件由JRC=16.41变为12左右,JRC的降低幅度与剪切应力呈正相关。(4)建立二维辐射流渗流模型,分析光滑试件在剪切作用下,水流在辐射冲击处的流速分布。结果阐明在相同渗透水压下,最大流速值比入水口流速高78%左右。锯齿状裂隙在剪切过程中隙宽呈波动变化,裂隙间水流为紊流形态,产生的漩涡范围与隙宽有关。(5)取裂隙网络的一个节点作为研究对象,建立X型单节点交叉裂隙网络渗流模型。计算结果表明在入口裂隙宽度不变的情况下,出口角度是决定优势通道的重要因素,宽隙比主要影响出口流速大小。同时,在同等边界条件下,交叉裂隙的最大流速低于单裂隙。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

岩体应力分析论文参考文献

[1].殷伟,高焱,陈家瑞,姚振峰,吕春欣.上保护层开采下伏煤岩体应力卸压规律力学分析[J].煤矿安全.2019

[2].张鑫.粗糙单裂隙渗流与岩体应力特性分析[D].西安理工大学.2019

[3].王振伟,马克,田洪圆,李全生.煤岩体应力波传播规律及其影响因素的数值分析[J].煤炭科学技术.2019

[4].李永松.复杂条件下岩体应力综合分析及岩爆控制研究[D].中国地质大学.2015

[5].范冰,彭成山,靳聪聪,柯昌彬.基于ADINA的拱坝坝肩岩体应力变形分析[J].水力发电.2015

[6].车禹恒,张宏伟,韩军,陈蓥.山西大同同忻井田岩体应力状态分析及其应用[J].中国地质灾害与防治学报.2013

[7].祁庆伟.沿空上顺槽不同布置位置煤岩体应力分析[J].黑龙江科技信息.2012

[8].叶红,盛建龙,陈燕平.压力型锚索孔周边岩体应力的数值模拟分析[J].武汉理工大学学报.2012

[9].梅婷婷.复杂地下岩体应力分析叁维建模技术及工程应用[D].武汉工程大学.2012

[10].王松.八泉峡水库坝基开挖过程中岩体应力变形情况的分析[J].山西水利科技.2012

论文知识图

等值线绘制Fig.3.14Coutourdrawing岩体应力状态分析系统网络剖分裂隙开展的断裂力学模型断续节理岩体应力分析图断续节理岩体应力分析图

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

岩体应力分析论文_殷伟,高焱,陈家瑞,姚振峰,吕春欣
下载Doc文档

猜你喜欢