张维庆
- 作品数：16 被引量：64H指数：4
- 供职机构：西南交通大学土木工程学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学理学交通运输工程天文地球更多>>
- 一种双重孔隙介质水–应力耦合模型及其有限元分析被引量：5
- 2010年
- 建立了一种双重孔隙介质水–应力耦合模型,其特点是可考虑裂隙的组数、间距、方向、连通率和刚度的变化的影响,并研制出相应的二维有限元程序。在假定裂隙的渗透性与裂隙间距无关的前提下,通过算例考察了不同的裂隙间距对双重介质岩体中的变形、主应力、孔隙水压力及裂隙水压力的作用,并与单重介质岩体的相应情况作了对比。结果显示:裂隙间距对双重介质岩体的位移影响很大,但对岩体主应力及孔隙与裂隙水压力的影响很小,岩体水压力主要取决于孔隙与裂隙的孔隙率与渗透系数。
- 张玉军张维庆
- 关键词：双重孔隙介质有限元分析
- 应力腐蚀和压力溶解对双重孔隙岩体中THM耦合影响的有限元分析
- 2011年
- 引入裂隙开度的应力腐蚀和压力溶解模型,针对一个假设的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置库,拟定2种计算工况:(i)裂隙开度随应力腐蚀和压力溶解而变化(基岩的孔隙率亦是应力的函数);(ii)裂隙开度和基岩的孔隙率均为常数,进行热-水-应力耦合的二维有限元分析,考察了岩体中的温度、裂隙开度的闭合速率、闭合量、孔(裂)隙水压力、地下水流速和应力的变化、分布等情况.结果主要显示:应力腐蚀引起的闭合速率要高于压力溶解引起的闭合速率6个数量级,且2种因素产生的闭合速率随时间先增加后减少,并趋于稳定;随着时间的推移裂隙开度由初始值下降并趋于残余值,而粗糙面接触率亦由初始值上升并趋于其名义值;当考虑应力腐蚀和压力溶解时,近场的负裂隙水压力上升很高;2种工况的岩体中的应力量值及分布差别很小.
- 张玉军张维庆杨朝帅
- 关键词：应力腐蚀热-水-应力耦合有限元分析
- 裂隙剪胀效应对双重孔隙介质热-水-应力耦合现象影响的有限元分析被引量：1
- 2011年
- 为了探讨在法向应力和剪应力的共同作用下裂隙开度的变化对于耦合的温度场、渗流场和应力场的作用,引入裂隙的渗透系数与开度关系的"立方定律",建立了裂隙渗透系数演化式。应用开发的遍有节理岩体双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合二维有限元程序,以一个假定的位于非饱和地层中的高放废物地质处置库为算例,分别在2组裂隙斜交和正交的条件下,针对与裂隙开度3种计算方式对应的6种工况进行了数值分析,考察了围岩中的温度、孔隙和裂隙水压力、裂隙开度、裂隙的渗透系数、地下水流速、应力的变化、分布状态。结果显示,当裂隙开度仅取决于法向应力时,裂隙开度受压应力作用产生的闭合量最大,从而裂隙水压力最高;而当裂隙开度是法向应力和剪切位移的函数时,由于"剪胀"效应,裂隙开度闭合量较前述情况为小,裂隙水压力居中;而当裂隙开度是常数时,裂隙水压力最低。
- 张玉军张维庆
- 关键词：裂隙剪胀双重孔隙介质热-水-应力耦合有限元分析
- 裂隙开度的压力溶解对双重孔隙介质热-水-应力耦合影响的有限元分析被引量：11
- 2010年
- 为了考虑应力拉压和压力(化学)溶解对裂隙开度的综合影响,对所建立的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型中裂隙开度的计算模型作了改进。通过一个假定的高放废物地质处置库算例,就岩体裂隙开度变化的3种工况,分析了岩体中的温度、孔(裂)隙水压力、地下水流速和主应力的变化、分布情况。结果显示:3种工况的计算域中温度场基本相同;孔(裂)隙水渗流场形态相似,但其量值有一定差别;工况1的裂隙开度在应力和压力(化学)溶解的共同作用下闭合量最大,负孔(裂)隙水压力增值最高;核废物的释热效应明显地改变了岩体自重应力场的水平分量,但对其垂直分量影响较小。
- 张玉军张维庆
- 关键词：热-水-应力耦合有限元分析
- 温度梯度水分扩散对双重孔隙岩体中THM耦合影响的有限元分析被引量：1
- 2010年
- 建立了一种饱和-非饱和遍有节理岩体的双重孔隙-裂隙介质热-水-应力耦合模型,并研制出相应的二维有限元程序.通过一个假定的位于非饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置库算例,就温度梯度水分扩散系数不同的三种工况,考察了岩体中的温度、孔隙水压力、饱和度、地下水流速和主应力的变化、分布情况.结果显示:各工况计算域中温度场及应力场基本相同,当岩体温度梯度水分扩散系数较大时,近场的负孔隙水压力上升到很高的数值,负裂隙水压力有所下降,饱和度亦有相应的变化,当温度梯度水分扩散系数小到一定程度后,其影响也将逐渐消失.
- 张玉军张维庆
- 关键词：热-水-应力耦合有限元分析
- 压力溶解和自由面溶解/沉淀对双重孔隙岩体中热-水-应力耦合影响的有限元分析被引量：2
- 2011年
- 引入裂隙开度的压力溶解和自由面溶解/沉淀模型,针对一个假设的位于饱和双重孔隙-裂隙岩体中的高放废物地质处置库,拟定3种计算工况:(1)裂隙开度是压力溶解和自由面溶解/沉淀的函数;(2)裂隙开度仅随压力溶解而变化(这2种工况中基岩的孔隙率亦是应力的函数);(3)裂隙开度和基岩的孔隙率均为常数,进行热-水-应力耦合的二维有限元分析,考察岩体中的温度、裂隙开度及渗透系数、孔隙水压力、地下水流速和应力的变化、分布情况。结果表明:自由面溶解/沉淀引起的裂隙开张及渗透系数增量的绝对值要明显大于压力溶解产生的裂隙闭合及渗透系数减量的绝对值,而压力溶解对裂隙的开度及其渗透系数的影响较小;同时计入压力溶解和自由面溶解/沉淀相比于仅考虑压力溶解,同时计入压力溶解和自由面溶解/沉淀的裂隙开度及其渗透系数分别约为仅考虑压力溶解时的1.5和7.0倍;在释热温度场的作用下,计算域中的裂隙水压力随时间先上升再下降,但变化幅度不大;3种工况下岩体中的应力量值及分布差别很小。
- 张玉军张维庆
- 关键词：岩石力学热-水-应力耦合有限元分析
- PRP原位试验的THM耦合二维有限元分析
- 立应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程和弹塑性矩阵入手,提出了一个饱和—非饱和孔隙介质中的热-水-应力耦合模型.以高放射性核废料地质处置的Prototype Repository Project(PRP)原位试验为模...
- 张玉军张维庆
- 关键词：温度场渗流场应力场二维有限元分析
- 孔隙率的应力-剪胀依存性对CO_2地层注入热-气-应力耦合影响的数值分析被引量：2
- 2010年
- 在所建立的热–气–应力耦合弹塑性模型中,引入已有的经验关系式,将岩体的孔隙率和渗透性作为平均有效应力和剪胀体积应变的函数,并编制相应的二维有限元计算程序。以一个假定的由注入层和冠石层组成的地质结构为考察对象,就岩体不同孔隙率和渗透系数的3种工况,在CO2注入过程中,对岩体中的热–气–应力耦合现象进行数值模拟。计算结果表明:在相同的注入速率和时间内,3种工况所对应地层的孔隙率、孔隙气体压力、岩体位移、应力状态和受拉、剪切破坏范围均有明显不同。因此,将岩体的孔隙率和渗透性作为应力的函数、特别是计入剪胀体积应变的影响,应该更为接近实际情况。
- 张玉军张维庆
- 关键词：岩石力学孔隙率
- PRP原位试验的THM耦合二维有限元分析
- 从建立应力平衡方程、水连续性方程、能量守恒方程和弹塑性矩阵入手,提出了一个饱和—非饱和孔隙介质中的热-水-应力耦合模型。以高放射性核废料地质处置的Prototype Repository Project(PRP)原位试验...
- 张玉军张维庆
- 关键词：地质处置二维有限元分析
- 文献传递
- 汶川地震公路隧道洞口段震害机理及抗震对策研究被引量：30
- 2011年
- 汶川地震中震区公路隧道洞口段破坏严重,严重影响了震区生命线工程的畅通。为提高震区公路隧道洞口段的抗震能力,结合公路隧道洞口段震害情况对其震害机理进行了研究。研究结果表明,洞门、边仰坡及明洞震害主要是地震惯性力作用造成的;软岩隧道洞口段衬砌震害主要是地震惯性力和强制位移造成的。文章根据隧道洞口段的震害机理,提出了相应的抗震对策。研究结果对于进一步研究高烈度地震区公路隧道震害机理及抗震对策都有着重要的意义。
- 崔光耀王明年林国进张维庆王维嘉
- 关键词：洞口段地震惯性力震害机理抗震对策
