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非贯通随机节理岩体的结构效应对地下洞室地震响应的影响
崔臻,,朱泽奇,盛谦
岩土力学 , 2014,
Abstract: 为研究非连通随机节理岩体的结构效应对地下洞室地震响应的影响,首先探讨了二维节理网络的生成原理,给出了结构效应影响的5个表征参数,即节理密度、节理倾角角度、节理倾角离散程度、节理迹长长度和节理迹长离散程度。以大岗山水电站主厂房洞室为背景工程,研究节理岩体结构效应对地下洞室地震响应的影响。结果表明,相同地震动水平下节理密度增加则洞室地震位移增加;节理角度在0°~80°范围内时,随节理倾角增加洞室的地震位移增加;节理离散程度较大时,随节理倾角离散程度减小洞室的地震位移减小,但当节理离散程度较小时则基本无影响;随节理迹长长度增加,洞室地震位移也增加;节理迹长的离散程度则对对洞室地震位移影响较小。结论可供节理岩体中地下洞室的抗震设计参考。
佛子岭抽水蓄能水电站地下厂房施工开挖过程的flac3d数值模拟
曾静,盛谦,廖红建,
岩土力学 , 2006,
Abstract: 选取佛子岭抽水蓄能水电站地下厂房区,采用三维快速拉格朗日法(flac3d)模拟施工开挖过程,研究了洞室群围岩的开挖变形形态和应力状态,分析了围岩和调压井高边坡在自重荷载作用下的开挖稳定性。通过对地下厂房洞室群区的加固处理,分析了围岩在加固后的力学特性。利用flac3d程序的ubiquitous模型,引入了一组主要节理裂隙,分析了此组节理裂隙对地下洞室群围岩的开挖变形及整体稳定性的影响,并与无节理裂隙的数值模拟结果进行对比,综合评价了节理裂隙对洞室群围岩稳定性的影响。
传递函数在地下工程地震响应研究中的应用
盛谦,崔臻,刘加进,
岩土力学 , 2012,
Abstract: 将传递函数引入地下工程地震响应的研究,提出利用传递函数进行地下工程地震响应的频谱特性分析、地震响应时频估算以及地震动输入频谱修正的3种应用方法。基于白鹤滩水电站13#机组剖面地下洞室群,对这3种方法进行了探讨及检验。结果表明:传递函数可清晰表达地下工程在地震动作用下的输入、输出关系,描述洞室群各部位的动力特性,且与其他频谱特性研究方法得出的结论相一致。在自下而上的地震剪切波作用下,洞室底板部位的响应整体强于顶拱部位,且具有不同的主频段;但在3~4hz频段,顶拱的动力响应强于底板。采用有限带宽随机白噪声算得洞室群各部位的传递函数,再根据传递函数进行实际地震响应时频估算的方法是可行的,估算与验算结果吻合良好,该方法可以大幅度减少计算量,使得根据有限的计算结果把握特定工程的整体动力响应特征成为可能。根据已有研究成果,取洞室底部或河谷水面为地震响应的频谱控制点,基于传递函数对输入地震动时程进行频谱修正,可保证地下工程动力响应地震动输入机制的合理性
基于小波包的地下洞室群地震响应及其频谱特性研究
崔臻,盛谦,刘加进,
岩土力学 , 2010,
Abstract: 基于有限差分数值模拟,在合理选择地震动力分析阻尼参数的条件下,开展白鹤滩水电工程13#机组剖面地下洞群围岩地震响应研究,并结合小波包变换方法从加速度峰值及振动能量角度评价了地震波在岩体中的传播规律及洞室群不同区域地震响应的频谱特征。结果表明:地震波传播过程中强度随高程增加而增加,层间错动带有一定减震作用;小波包分解可以较全面地给出地震响应成分的频率分布;地震波的高频分量在岩体传播过程中逐渐衰减;在地下洞室群附近,岩体地震响应的加速度峰值和振动能量频谱特征以1~3hz频段为主,其他频段对岩体地震响应影响较小。
龙滩水电站左岸边坡二维位移反分析
张勇慧,盛谦,,朱泽奇
岩土力学 , 2010,
Abstract: 论述了考虑开挖卸荷效应的二维位移反分析方法。对龙滩水电站左岸岩质边坡1-1剖面进行地质概化、施工开挖分区和开挖扰动分区,建立有限元计算模型。根据试验和现场实测资料,确定待反演得参数和取值范围,通过二维弹塑性有限元方法与神经网络-遗传算法相结合反分析出岩体力学参数。基于该参数的正分析计算结果表明,计算位移与监测位移趋势一致,量值吻合。开挖面附近最大压应力约为1.0mpa左右,开挖面附近基本上没有拉应力区。开挖完成后的塑性区主要分布在坡顶和开挖面及大断层附近,而且基本上发生在开挖损伤区和部分卸荷影响区。
基于等代加速度的地下洞室抗震简化设计法
Discussion on a Simplified Analysis Method for Underground Rock Cavern Based on Equivalent Static Method

崔臻,盛谦,,朱泽奇
- , 2017,
Abstract: 摘要 在基于性能的地震工程框架之下,地下洞室的地震稳定性评价方法可根据掌握难易程度、计算工作量、结果详尽程度划分为简化及精细两类方法。而当前对地下洞室的地震稳定性研究多针对动力数值方法,也即精细化分分析方法,而对简化设计方法设计较少。针对这一现状,引入拟静力形式的等代加速度法,对于等代加速度法应用于地下洞室群地震响应分析的一些问题进行了探讨。并在考虑洞室埋深和岩体性质的基础上,基于位移等效原则,通过数值试算,得到等代地震加速度修正系数的取值范围与回归公式。结果表明,当采用修正系数对利用等代地震加速度得到的结果进行修正后,与动力时程计算得到的结果吻合度较好。本文的研究内容为地下洞室地震稳定性的简化设计分析提供了一种新的思路。
岩滩水电站地下厂房洞室群围岩稳定性分析
张占荣, 盛谦, , 朱泽奇
金属矿山 , 2008,
Abstract: 随着我国水利水电工程的发展,出现了许多的大跨度、高边墙地下洞室,洞周围岩的稳定性是设计和施工过程中关注的关键问题之一。根据岩滩水电站扩建工程地下厂房洞室群的布置情况,结合洞室围岩地质条件,采用FLAC3D程序建立了数值分析模型。对施工开挖过程进行了模拟,研究了洞室群围岩开挖后的位移场、应力场和塑性区的分布特征,揭示了应力集中部位和围岩潜在破坏部位的分布规律。分析结果表明断层切割、洞室交叉是影响洞周围岩稳定性的主要因素,未与洞室切割的岩脉对洞周围岩稳定性影响不大。最后综合评价了洞室的稳定性,得到了一些有益结论。
基于数字图像处理的非均质岩石材料破坏过程模拟
朱泽奇,肖培伟,盛谦,刘继国,
岩土力学 , 2011,
Abstract: 以三峡花岗岩为例,利用有限差分程序flac进行非均质岩石材料的破坏过程模拟。首先,利用花岗岩微观结构观测图像确定数值模拟计算网格的合适尺寸;进一步结合花岗岩的矿物鉴定结果,在数字图像处理的基础上,利用模糊c均值聚类方法,实现了数值计算模型与材料真实细观结构的耦合分析,形成了一套较完整的、更加方便快捷的非均质岩石材料数字图像处理技术。在此基础上,利用同批次三峡花岗岩的经验应变软化模型,进行了单轴抗压下岩石的剪切带分布及裂纹破坏过程模拟,对破坏过程中的应力集中现象进行了探讨。最后,围绕该花岗岩岩样进行了不同围压三轴压缩的数值仿真研究,得到了一些有益的结论,同时也表明,在岩石破裂过程数值模拟分析中引入数字图像处理技术是岩石细观结构破坏力学行为研究的一种方便而有效的方法
地下岩体洞室群地震响应的加、卸载响应比分析
杨继华,盛谦,朱泽奇,
岩土力学 , 2012,
Abstract: 将加、卸载响应比理论引入地下岩体洞室群地震响应分析中。以输入的地震加速度作为加、卸载,以洞室围岩的加速度作为响应,合理地确定了加、卸载响应区段。通过有限差分程序flac3d建立了白鹤滩水电站13号机组剖面数值分析模型,选用汶川地震波进行动力时程计算,探讨地下岩体洞室群的地震动力稳定性,研究结果表明:在100年超越概率2%的地震作用下,白鹤滩水电站地下洞室群围岩响应比峰值范围在4.05~11.52之间;结合应力及位移分析,主厂房拱顶及层间错动带c4在尾调室上游边墙出露部位的围岩均进入了非线性变形状态,但响应比在整个时程中并没有趋于无穷大,围岩没有发生失稳破坏;错动带两侧的围岩产生了一定的相对位移,会对尾调室的边墙稳定性产生不利影响。该研究方法可应用于一般地下岩体结构的地震稳定性分析中。
基于统一强度理论分析不连续面对岩体强度的影响
李杭州,廖红建,冯夏庭,
岩土力学 , 2006,
Abstract: 基于统一强度理论,对含有结构面的岩体,在平面形式下引入材料统一强度参数ct,φt,推导了含单个节理裂隙岩体材料的统一强度公式,即考虑中间主应力的岩体破坏强度公式,并分析了其有效范围。运用硅藻质软岩和石膏的三轴试验结果,验证了所建立的公式的正确性,并分析了具有不连续面岩体的强度随中间主剪应力作用系数b的变化。结果表明,岩体强度随b值的增大而增大。根据岩土材料统一强度参数的确定方法,计算并分析了b值对强度参数的影响,从而说明强度参数随着b值的变化而变化。
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