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珊瑚钨矿岩体质量分级与基于Hoek-Brown强度准则的岩体强度估计 被引量:2
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作者 雷显权 刘福春 +2 位作者 熊有为 张军 刘恩彦 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第1期158-164,共7页
岩体强度是矿山工程安全稳定性分析的关键力学参数。结合珊瑚钨矿小型机械化开采技术攻关项目,在对岩体结构面进行详细调查的基础上,采用BQ、Q和RMR等3种方法进行岩体质量分级与稳定性评价,然后基于定量GSI和Hoek-Brown准则估计岩体强度... 岩体强度是矿山工程安全稳定性分析的关键力学参数。结合珊瑚钨矿小型机械化开采技术攻关项目,在对岩体结构面进行详细调查的基础上,采用BQ、Q和RMR等3种方法进行岩体质量分级与稳定性评价,然后基于定量GSI和Hoek-Brown准则估计岩体强度,获得准确可靠的岩体强度参数。研究结果表明:(1)灰岩岩体的优势节理面走向为NNW-SSE或NW-SE,倾向为NE或SW,倾角较大,体积节理数Jv为7.07~9.88条/m^(3),完整性系数Kv为0.55~0.63,岩体总体较完整;(2)灰岩岩体的[BQ]值、Q值和RMR89值分别为380.96,5.58和59,岩体质量等级为Ⅲ级或一般;(3)根据BQ分级结果,当巷道或采场跨度小于5 m时,围岩可基本稳定;根据Q分级结果,巷道或采场的最大不支护跨度约为6.35 m;根据RMR分级结果,当巷道或采场跨度为5 m时,围岩平均自立稳定时间可达7 d;(4)基于定量GSI和Hoek-Brown准则估计岩体强度,获得了灰岩岩体的Hoek-Brown强度参数和等效Mohr-Coulomb强度参数,为采矿设计和岩体稳定性分析提供了准确可靠的力学参数。 展开更多
关键词 岩体质量分级 岩体强度 hoek-BROWN强度准则 地质强度指标
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砂化白云岩Hoek-Brown准则参数取值方法研究及其岩体力学参数估算 被引量:1
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作者 莫云 胡新丽 +3 位作者 崔德山 顾东明 谢昭宇 杨勇 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期257-265,共9页
武汉市碳酸盐岩天兴洲条带,发育一套巨厚层砂化白云岩,其岩体力学参数取值,目前尚无相关经验或建议。基于Hoek-Brown(简称H-B)准则及其Mohr-Coulomb(简称M-C)线性转换理论,归纳总结前人研究成果,在试验数据的基础上,研究了砂化白云岩的... 武汉市碳酸盐岩天兴洲条带,发育一套巨厚层砂化白云岩,其岩体力学参数取值,目前尚无相关经验或建议。基于Hoek-Brown(简称H-B)准则及其Mohr-Coulomb(简称M-C)线性转换理论,归纳总结前人研究成果,在试验数据的基础上,研究了砂化白云岩的H-B准则参数,提出一种基于静止侧压力系数k_(1)的最大围压上限σ_(3max)简化取值方法,估算其岩体力学参数并给出了取值建议。结果表明:基于k_(1)的σ_(3m)_(ax)简化取值方法,合理缩减了围压σ_(3)的取值区间,提高了计算精度;砂化白云岩的地质强度指数GSI与无侧限抗压强度σ_(ci)呈良好的线性关系,结合其砂化程度在岩体块度上的贴切表现,制作了针对砂化白云岩的改进GSI建议值表;岩体材料参数m_(i)的大小主要受控于岩石种类及细观颗粒的粗糙程度,其取值区间跨度小且对岩体力学参数影响较小,取用m_(i)=9;通过H-B准则与M-C准则的线性转换,建立了σ_(ci)与岩体抗剪强度之间的计算关系;各试验值、拟合值及理论计算值之间关系自洽、结果合理,有效解决了极破碎白云岩岩体力学参数的取值问题。上述基础性工作对H-B准则的应用起到了有益的补充,对武汉市类似岩层的岩体力学参数取值方法研究及运用具有重要借鉴意义。 展开更多
关键词 砂化白云岩 hoek-BROWN强度准则 地质强度指数(GIS) 岩体力学参数
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基于非局部理论的Hoek-Brown软化塑性模型
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作者 周鑫 于佳佳 +2 位作者 吴文杰 路德春 杜修力 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第1期13-20,共8页
由于缺失材料特征长度,局部应变软化模型在模拟结构层面的失效破坏时,会出现网格依赖性问题,严重影响计算结果的准确性与可靠性。本研究提出了非局部的Hoek-Brown软化塑性模型,该模型基于光滑的Hoek-Brown强度准则构造屈服函数,并利用... 由于缺失材料特征长度,局部应变软化模型在模拟结构层面的失效破坏时,会出现网格依赖性问题,严重影响计算结果的准确性与可靠性。本研究提出了非局部的Hoek-Brown软化塑性模型,该模型基于光滑的Hoek-Brown强度准则构造屈服函数,并利用过非局部公式将等效塑性剪应变发展为非局部变量,有效规避了结构失效破坏模拟时的网格依赖性问题。利用隐式返回映射应力更新算法求解非局部塑性模型的微分方程组,详细介绍了该模型的有限元实现流程。最后,以经典的缺陷板受压破坏问题和条形基础承载力问题为例,对模型的有效性进行验证。结果表明,在网格细化过程中,非局部Hoek-Brown软化塑性模型的模拟结果对网格尺寸不敏感,预测的剪切带宽度和荷载位移曲线基本不随网格尺寸变化。所提模型可为岩石工程的失效破坏分析提供具有网格客观性的计算工具。 展开更多
关键词 非局部积分方法 软化塑性模型 hoek-BROWN强度准则 应力更新算法
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基于一种改进的三维Hoek-Brown强度准则井壁稳定评价模型及应用
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作者 石祥超 张琴 +1 位作者 高雷雨 张豪 《石油科学通报》 2025年第4期762-777,共16页
在钻井工程中,井壁稳定性分析直接关系到井身结构设计、钻井液密度窗口设计及钻井施工安全。传统强度准则因大多为线性假设和忽略中间主应力效应,难以准确表征深部复杂地质条件下岩石的非线性破坏特征,所以选取适宜的强度准则是准确评... 在钻井工程中,井壁稳定性分析直接关系到井身结构设计、钻井液密度窗口设计及钻井施工安全。传统强度准则因大多为线性假设和忽略中间主应力效应,难以准确表征深部复杂地质条件下岩石的非线性破坏特征,所以选取适宜的强度准则是准确评价井壁稳定性的关键。本文使用了一种改进的三维Hoek-Brown强度准则,通过理论研究与模型应用相结合的方式,建立了更符合实际工况的井壁稳定性评价模型。研究结果表明:该准则不仅保留了Hoek-Brown强度准则在子午面内的非线性特征,还考虑了中间主应力对岩石强度的影响。改进的三维准则在主应力空间中的屈服面呈圆锥形曲面,屈服曲线满足外凸、光滑且封闭的性质。通过对六种不同岩石真三轴试验数据的对比分析,证明了该准则对各类岩石的良好适用性。将该准则应用于川东铜锣峡气田嘉陵江组灰岩地层的井壁稳定性分析,计算得到坍塌压力当量密度为1.16 g/cm3,在沿最大水平主应力方向钻进时,坍塌压力当量密度最低,符合实际工况,优于其他四种传统强度准则。改进的三维Hoek-Brown强度准则为井壁稳定性分析提供了一种更加精确且实用的方法。 展开更多
关键词 改进的三维hoek-Brown强度准则 屈服面 屈服曲线 井壁稳定 坍塌压力当量密度
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基于广义Hoek-Brown准则的地表移动变形规律
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作者 迟学海 《黑龙江科技大学学报》 2025年第3期423-428,441,共7页
针对万成矿业煤炭开采活动对地表移动变形产生影响的问题,基于广义Hoek-Brown准则确定该矿岩体力学参数,运用FLAC^(3D)软件建立开采数值模型,结合地表沉降观测数据和采动沉降规律,分析该矿10^(#)煤层开采活动和地表沉降的关系。结果表明... 针对万成矿业煤炭开采活动对地表移动变形产生影响的问题,基于广义Hoek-Brown准则确定该矿岩体力学参数,运用FLAC^(3D)软件建立开采数值模型,结合地表沉降观测数据和采动沉降规律,分析该矿10^(#)煤层开采活动和地表沉降的关系。结果表明,10^(#)煤层开采引起地表变形的下沉系数为0.81,水平移动系数为0.26,主要影响角正切值为2.07,开采影响传播角为79°。研究可为矿区开采条件相近煤矿的开采设计、保护煤柱留设、生产作业规程编制、地面建筑保护、生态修复及地质灾害治理等提供参考。 展开更多
关键词 煤炭开采 地表移动变形 广义hoek-Brown准则
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基于广义Hoek-Brown准则的圆形巷道围岩弹塑性解析
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作者 王红英 张强 +2 位作者 吴培楠 韩立军 韩贵雷 《采矿与安全工程学报》 北大核心 2025年第4期789-797,共9页
Hoek-Brown屈服准则广泛用于巷道围岩弹塑性分析,然而广义Hoek-Brown屈服准则为非线性函数,导致静水压力条件下圆形巷道围岩弹塑性位移的解析解无法获得。基于广义Hoek-Brown屈服准则和非关联流动法则,推导圆形巷道围岩应力理论解;利用... Hoek-Brown屈服准则广泛用于巷道围岩弹塑性分析,然而广义Hoek-Brown屈服准则为非线性函数,导致静水压力条件下圆形巷道围岩弹塑性位移的解析解无法获得。基于广义Hoek-Brown屈服准则和非关联流动法则,推导圆形巷道围岩应力理论解;利用变量代换方法,将巷道塑性区围岩位移解表达式中以对数函数为底数的指数积分项转化为幂函数与指数函数的乘积形式;进一步借助级数展开方法,将其转换为一系列幂函数之和的积分项,最终获得塑性区围岩径向位移的解析表达式。通过5种典型理想弹(脆)塑性岩石算例,将解析解与数值积分解、近似理论解进行对比,验证了文中解析解的正确性,可为广义Hoek-Brown屈服地层中圆形巷道的弹塑性分析提供理论基准。 展开更多
关键词 圆形巷道 解析解 弹塑性 屈服准则 hoek-BROWN
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基于广义Hoek-Brown准则的岩体力学参数确定及岩体质量评价
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作者 周帆 张佳男 +5 位作者 付学会 王万禄 刘通 王智能 吴浩 袁明礼 《有色金属(矿山部分)》 2025年第4期120-128,共9页
昆阳磷矿二矿地质条件极为复杂且普遍采用的钻爆施工方法对岩体扰动影响显著,如何科学可靠地评价矿山岩层岩体质量是保障矿山安全、高效、经济开采的关键。针对矿山开采技术条件,首先在井巷掘进过程中现场采集了各岩层岩块并制备了标准... 昆阳磷矿二矿地质条件极为复杂且普遍采用的钻爆施工方法对岩体扰动影响显著,如何科学可靠地评价矿山岩层岩体质量是保障矿山安全、高效、经济开采的关键。针对矿山开采技术条件,首先在井巷掘进过程中现场采集了各岩层岩块并制备了标准岩样,分别进行了单轴压缩实验、巴西劈裂实验和变角剪切实验等系列岩石物理力学实验;随后提出了一种基于广义Hoek-Brown准则的岩体力学参数折减方法和评价指标定量赋分的改进RMR岩体质量评价方法并在昆阳磷矿二矿进行了应用实践。研究结果表明,室内岩石物理力学实验获得了矿山五种岩石的常规物理力学参数,在此基础上得出粉砂质页岩、顶板白云岩、上矿体、下矿体和底板白云岩岩体质量等级分别为Ⅱ、Ⅲ、Ⅲ、Ⅲ和Ⅱ,同时进一步折减计算得出了矿山五个岩层岩体的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、内聚力和内摩擦角,为矿山岩体工程施工提供了基础数据。 展开更多
关键词 岩体力学参数 岩体质量 hoek-BROWN准则 RMR 强度折减
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基于Hoek-Brown强度准则的采空区地表沉降数值计算
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作者 张议荣 吴智取 +1 位作者 周敏 刘涛 《云南水力发电》 2025年第7期63-66,共4页
基于Hoke-Brown强度准则求解得到了采空区各层岩体力学参数,建立了采空区数值模型,运用FLAC3D计算了采空区地表沉降,通过概率积分法对计算结果进行了验证。研究结果表明,基于Hoek-Brown强度准则的采空区地表沉降数值计算方法具有参考价值。
关键词 采空区 hoek-BROWN准则 地表沉降 数值计算
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基于Hoek-Brown强度准则的岩溶地区桩端极限承载力研究
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作者 梁宇 郭远翔 《广东土木与建筑》 2025年第9期31-37,共7页
针对岩溶地区下伏溶洞时桩端极限承载力计算方式的不足,以溶洞顶板冲切破坏为模型,根据Hoek-Brown强度准则和极限分析法推导溶洞顶板冲切破坏的极限端承载力表达式。借助准则的岩体评价建立与我国规范的联系,结合参数分析和数值求解,得... 针对岩溶地区下伏溶洞时桩端极限承载力计算方式的不足,以溶洞顶板冲切破坏为模型,根据Hoek-Brown强度准则和极限分析法推导溶洞顶板冲切破坏的极限端承载力表达式。借助准则的岩体评价建立与我国规范的联系,结合参数分析和数值求解,得到极限桩端承载力的拟合方程。拟合方程参数简单,结果可靠,对工程应用有一定参考价值。最后与一般嵌岩桩极限承载力对比,结果表明,对于嵌岩桩,可不考虑桩端以下溶洞影响的条件是:当岩石质量等级为Ⅰ级时,溶洞顶板厚度应满足2倍桩径;当岩石质量等级为Ⅱ级时,顶板厚度需提高到3倍桩径;当岩石质量等级为Ⅲ级时,根据岩石的软硬度,顶板厚度要求进一步提高到桩径的4~5倍。 展开更多
关键词 岩溶 桩基础 hoek-BROWN强度准则 极限分析 稳定性
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基于Hoek-Brown强度准则的岩质边坡稳定性分析与支护研究
10
作者 田一帆 段存俊 《中国港湾建设》 2025年第6期89-94,共6页
针对岩质边坡设计中岩体力学参数选取的关键问题,以浙江衢山基地某开山岩质边坡为例,基于现场勘察和室内试验结果,运用Hoek-Brown强度准则对岩质边坡岩体力学参数进行了选取。使用GTS NX有限元分析软件对边坡开挖进行数值建模计算,根据... 针对岩质边坡设计中岩体力学参数选取的关键问题,以浙江衢山基地某开山岩质边坡为例,基于现场勘察和室内试验结果,运用Hoek-Brown强度准则对岩质边坡岩体力学参数进行了选取。使用GTS NX有限元分析软件对边坡开挖进行数值建模计算,根据安全系数、等效塑性区范围和位移结果分析,采用预应力锚杆框架梁+喷射混凝土的支护方案。结果表明:基于Hoek-Brown强度准则选取的综合内摩擦角与边坡自然坡角最大值几乎相等,参数选取合理;支护后边坡安全系数增加,塑性区范围及位移减小,支护效果明显。研究结果可以为Hoek-Brown强度准则在类似岩质边坡设计提供参考。 展开更多
关键词 岩质边坡 hoek-BROWN强度准则 力学参数 有限元分析
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基于Hoek-Brown准则的岩体高温-荷载耦合损伤模型及其验证
11
作者 姜谙男 黄炫茜 +1 位作者 许梦飞 蒋浩鹏 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期442-448,共7页
针对隧道岩体在高温和荷载共同作用下产生的耦合损伤问题,基于连续损伤力学理论,引入高温-荷载耦合损伤因子,建立了考虑高温作用的广义Hoek-Brown(H-B)准则的弹塑性损伤本构模型,解决了模型在数值积分过程中的奇异点问题,并利用Fortran... 针对隧道岩体在高温和荷载共同作用下产生的耦合损伤问题,基于连续损伤力学理论,引入高温-荷载耦合损伤因子,建立了考虑高温作用的广义Hoek-Brown(H-B)准则的弹塑性损伤本构模型,解决了模型在数值积分过程中的奇异点问题,并利用Fortran语言编写了模型的有限元程序。结果表明:模型计算的应力-应变曲线与试验所得到的曲线趋势一致且计算结果误差在5%以内,温度作用下隧洞围岩损伤逐渐加剧,验证了模型的准确性和程序的稳健性,可为火灾作用下隧道围岩安全稳定性评价提供一种有效计算方法。 展开更多
关键词 广义hoek-Brown准则 耦合损伤模型 完全隐式应力返回映射算法 弹塑性模型 高温-荷载耦合 单轴压缩试验 应力-应变曲线 隧洞
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基于Hoek-Brown准则的底板破坏深度分析
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作者 谷拴成 康恽博 +3 位作者 文嘉豪 呼嘉龙 张炜 杨洋 《煤炭技术》 CAS 2024年第9期16-20,共5页
为了研究煤层采动底板最大破坏深度,以1509工作面回风巷道为工程背景。利用半无限体理论建立力学模型,结合材料力学和Hoek-Brown准则,推导出最大破坏深度计算公式,并经过试验和现场监测进行验证。结果显示:底板最大破坏深度为20.3 m,且... 为了研究煤层采动底板最大破坏深度,以1509工作面回风巷道为工程背景。利用半无限体理论建立力学模型,结合材料力学和Hoek-Brown准则,推导出最大破坏深度计算公式,并经过试验和现场监测进行验证。结果显示:底板最大破坏深度为20.3 m,且呈“水滴形”塑性区边界。底板破坏深度与岩体软硬程度呈负相关,与破碎程度呈正相关。现场监测结果显示,随底板埋深增加,采动应力影响减小;波速-垂深曲线表示底板最大破坏深度约为20 m,与理论计算基本吻合。研究成果对类似工作面有借鉴意义,有助于预测底板破坏深度,确保安全生产,并为相关领域研究提供参考。 展开更多
关键词 底板 半无限体 hoek-BROWN 破坏深度 波速-垂深
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基于Hoek-Brown强度准则的地下洞室开挖可靠度分析 被引量:1
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作者 李涤非 冯文凯 +2 位作者 张帆 周永健 易小宇 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1237-1245,共9页
地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学... 地下洞室可靠度分析在地下空间开发工程中具有重要意义。采用拉丁超立方抽样法对工程实测获得的结构面特征指标进行抽样,将样本数据代入地质强度指标GSI评价体系中获得GSI概率分布函数,然后基于Hoek-Brown经验强度准则计算获得围岩力学参数的概率分布函数,进而利用数值模拟获得地下洞室变形量的概率分布函数,并结合洞室开挖的最大允许位移将求解可靠度指标转化为求解超过最大允许位移的概率。以五岳抽水蓄能电站为例,计算了主厂房不同部位的位移超过最大允许位移的概率,对主厂房的稳定性进行了评价。评价结果与工程实际情况基本相符,说明本文提出的方法可有效用于地下工程的开挖可靠度分析. 展开更多
关键词 地下洞室 可靠度分析 岩体结构面特征 hoek-BROWN强度准则 岩体参数不确定性 拉丁超立方抽样法
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基于Hoek-Brown强度准则的溶蚀作用下灰岩力学参数计算方法 被引量:1
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作者 何城虎 汤艳春 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第5期62-67,共6页
Hoek-Brown强度准则广泛使用于岩石及岩体工程中,针对地下工程中灰岩围岩洞室受溶蚀作用其稳定性会降低的问题,提出一种相应的参数计算方法.基于Hoek-Brown强度准则中可描述溶蚀作用下灰岩的力学特性的地质强度指标G,构建其与卸载点值... Hoek-Brown强度准则广泛使用于岩石及岩体工程中,针对地下工程中灰岩围岩洞室受溶蚀作用其稳定性会降低的问题,提出一种相应的参数计算方法.基于Hoek-Brown强度准则中可描述溶蚀作用下灰岩的力学特性的地质强度指标G,构建其与卸载点值和溶蚀时间的函数方程.通过灰岩单轴压缩试验结果,并结合Flac3D软件数值模拟得出函数方程的参数.为验证计算方法的合理性,将试验结果和数值模拟结果进行对比,结果表明计算结果和试验结果吻合度高.最后归纳出G的变化率随卸载点、溶蚀时间的演化规律.上述研究成果可对溶蚀作用下的洞室围岩稳定性动态演化规律的相关计算与数值模拟提供理论支撑. 展开更多
关键词 灰岩 溶蚀作用 hoek-BROWN 力学参数
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考虑中间主应力效应的修正Hoek-Brown真三轴强度准则
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作者 李亚鹏 吴晓锁 +1 位作者 张强 蒋斌松 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期81-89,共9页
为改善Hoek-Brown强度准则未考虑中间主应力对岩石强度的影响,通过岩石真三轴试验结果分析了岩石强度的演化规律,引入中间主应力系数,量化分析主应力系数对岩石真三轴强度的影响,考虑Hoek-Brown强度准则中的参数和岩石应力水平间的关联... 为改善Hoek-Brown强度准则未考虑中间主应力对岩石强度的影响,通过岩石真三轴试验结果分析了岩石强度的演化规律,引入中间主应力系数,量化分析主应力系数对岩石真三轴强度的影响,考虑Hoek-Brown强度准则中的参数和岩石应力水平间的关联性,提出了基于拉格朗日插值方法的修正岩石真三轴Hoek-Brown强度准则,分析了其空间包络特征。最后,利用7种岩石的真三轴试验数据与其它3种真三轴强度准则进行最优拟合误差分析,探讨了修正强度准则的合理性。研究结果表明:岩石强度随着最小主应力的增加逐渐增大,随着中间主应力的增加则呈现先增大后减小的变化规律,表现出显著的区间效应;修正强度准则不仅能够继承Hoek-Brown强度准则在子午面上的非线性优点,且能够表征岩石强度在应力空间中的基本特性;线性和非线性插值形式的修正强度准则空间包络面分别为非等边的六棱锥面以及能够满足拉压子午面区间连续光滑要求的圆锥面;修正强度准则能够较好地预测岩石真三轴试验强度,较为合理地反映中间主应力对岩石强度的影响;相比于线性插值形式强度准则,二次插值形式强度准则能够提高岩石强度的预测精度1.2~2.0倍;相较于其他真三轴强度准则,修正强度准则对不同硬脆性岩石的真三轴试验结果均具有良好的强度预测精度,体现了修正强度准则的适用性和可靠性。 展开更多
关键词 岩石 hoek-BROWN强度准则 真三轴试验 中间主应力 拉格朗日插值
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基于Hoek-Brown弹塑性HMD耦合模型的富水区隧道施工分析
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作者 宋宏倬 姜谙男 +1 位作者 阮颖颖 闵庆华 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第S2期342-351,共10页
针对富水地区地铁开挖过程中的多场耦合问题,目前的数值计算方法还存在一定的不足。为更好地反映应力-渗流-损伤耦合作用对地铁开挖的影响,首先,以前人提出的Hoek-Brown弹塑性损伤模型为基础,给出岩体应力场控制方程以及岩体渗流场的控... 针对富水地区地铁开挖过程中的多场耦合问题,目前的数值计算方法还存在一定的不足。为更好地反映应力-渗流-损伤耦合作用对地铁开挖的影响,首先,以前人提出的Hoek-Brown弹塑性损伤模型为基础,给出岩体应力场控制方程以及岩体渗流场的控制方程,并引入岩体不同状态下(弹性、塑性、破坏状态)的渗透性演化方程;然后,建立基于Hoek-Brown准则的岩体弹塑性应力-渗流-损伤耦合模型,并二次开发UMAT子程序并应用于ABAQUS模拟计算;最后,将计算结果与室内试验对比,验证了该模型的科学性,其可以有效地完善ABAQUS在HMD耦合计算上的不足。将该模型应用于大连地铁5号线开挖过程分析,有效反映了地铁施工过程中地下水对围岩及支护稳定性的影响规律。 展开更多
关键词 地铁隧道 hoek-brown弹塑性损伤模型 多场耦合 渗流作用 数值模拟
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基于广义Hoek-Brown准则的边坡稳定性强度折减法数值分析 被引量:53
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作者 吴顺川 金爱兵 高永涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1975-1980,共6页
Hoek-Brown屈服准则作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及计算领域应用最广泛的准则之一,并在边坡极限平衡法计算中得到了广泛应用,但很少应用于数值模拟计算领域。本文结合工程实例,以广义Hoek-Brown... Hoek-Brown屈服准则作为估计完整岩石或节理岩体剪切强度的半经验准则,已成为岩体强度预测及计算领域应用最广泛的准则之一,并在边坡极限平衡法计算中得到了广泛应用,但很少应用于数值模拟计算领域。本文结合工程实例,以广义Hoek-Brown屈服准则建立数值计算模型,并基于强度折减方法计算边坡安全系数,经与等效Mohr-Coulomb屈服准则数值模拟及极限平衡计算对比,得出基于Hoek-Brown屈服准则的模拟计算结果与其它方法一致并且正确的结论。并认为不同屈服准则条件下的边坡潜在滑移面位置及变形特点存在差异,原因在于不同的屈服准则采用了不同的流动法则。与Mohr-Coulomb屈服准则相比,Hoek-Brown屈服准则采用基于应力水平的塑性流动法则更加体现了节理岩体的变形和破坏特点,可有效反映岩体的非线性破坏特征,更加接近工程实际,适于节理岩体的强度计算及稳定性分析。 展开更多
关键词 节理岩体 hoek—Brown屈服准则 强度折减法 边坡 数值模拟 稳定性分析 安全系数
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基于广义Hoek-Brown准则的边坡安全系数间接解法 被引量:30
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作者 林杭 曹平 +1 位作者 李江腾 王军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1147-1151,共5页
为了将强度折减法与Hoek-Brown准则相结合,可通过2种方法间接得到安全系数,即直接折减Hoek-Brown参数及计算等效Mohr-Coulomb参数方法.理论分析表明,前者存在一定困难,因此选用后者.首先计算与Hoek-Brown参数对应的等效黏结力和内摩擦角... 为了将强度折减法与Hoek-Brown准则相结合,可通过2种方法间接得到安全系数,即直接折减Hoek-Brown参数及计算等效Mohr-Coulomb参数方法.理论分析表明,前者存在一定困难,因此选用后者.首先计算与Hoek-Brown参数对应的等效黏结力和内摩擦角;然后采用位移突变失稳判据,由Mohr-Coulomb强度折减法间接得到广义Hoek-Brown准则下边坡的安全系数.结果表明:间接计算方法方便可行,具有实用价值. 展开更多
关键词 hoek—Brown准则 边坡安全系数 等效黏结力 等效内摩擦角 位移突变 强度折减
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Hoek-Brown岩体非线性强度的线性化方法 被引量:14
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作者 廖异 曾祥国 +1 位作者 符文熹 刘卫国 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4902-4911,共10页
以瞬态摩擦角φi为中间变量详细推导Hoek-Brown准则的τ-σ关系。根据Hoek-Brown准则的τ-σ关系,推求Hoek-Brown准则下最小单元安全系数所对应的截面位置,并认为该截面为岩体发生临界破坏时的破坏面。根据岩体发生临界破坏时的破坏面... 以瞬态摩擦角φi为中间变量详细推导Hoek-Brown准则的τ-σ关系。根据Hoek-Brown准则的τ-σ关系,推求Hoek-Brown准则下最小单元安全系数所对应的截面位置,并认为该截面为岩体发生临界破坏时的破坏面。根据岩体发生临界破坏时的破坏面位置以及作用于该面上的正应力和剪应力求得岩体在发生临界破坏时所受到的最小主应力σ3。通过搜寻计算模型范围内每一种材料中所有单元临界破坏状态下的最小主应力σ3找出每一种材料中最小主应力区间。采用最小二乘法推导通用Hoek-Brown准则在任意最小主应力区间范围内的等效Mohr-Coulomb参数。采用本文中建议的线性化方法和Hoek-Brown准则强度折减法对一边坡算例进行计算。结果表明:当每一种材料的最小主应力区间划分得越细,通过等效Mohr-Coulomb参数求得的边坡安全系数和破坏面位置与通过Hoek-Brown准则强度折减法获得的结果越接近。 展开更多
关键词 hoek Brown准则 线性化 等效Mohr-Coulomb参数 安全系数 最小主应力区间
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基于Hoek-Brown准则的岩体注浆加固机制研究 被引量:8
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作者 郑卓 刘人太 +3 位作者 李术才 王晓晨 张连震 王洪波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期409-417,共9页
采用离散裂隙网络(DFN)建立裂隙岩体模型,通过计算推导获得裂隙频率与Hoek-Brown经验参数的对应关系。借助离散元颗粒流程序PFC,计算分析了注浆加固前后岩体强度的各向异性程度以及沿不同方向和不同注浆黏聚力条件下的应力–应变曲线。... 采用离散裂隙网络(DFN)建立裂隙岩体模型,通过计算推导获得裂隙频率与Hoek-Brown经验参数的对应关系。借助离散元颗粒流程序PFC,计算分析了注浆加固前后岩体强度的各向异性程度以及沿不同方向和不同注浆黏聚力条件下的应力–应变曲线。在对Hoek-Brown经验参数物理意义分析的基础上,拟合注浆加固后的岩体强度曲线,并分析了注浆黏聚作用的影响规律。研究表明,注浆加固后抗压强度大幅提高,各向异性程度明显降低,其力学特性由延性逐渐转变为脆性。围压较低时,按照Hoek-Brown准则与文中模型计算的抗压强度存在一定差别,随着围压的增加,其误差逐渐减小。依据JCond与Hoek-Brown参数间的定量关系,获得了注浆加固对岩体强度的作用规律,其中参数s受注浆加固影响更加明显。由于m_b主要反映了岩体本身的强度性质,s反映岩体的破碎程度,注浆作用的体现与参数的物理意义相互吻合,证明了文中计算模型的合理性。 展开更多
关键词 裂隙岩体 注浆加固 hoek–Brown准则 数值模拟
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