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| 1 | 基于3D打印技术的裂隙岩体单轴压缩特性试验初探显示文摘岩体内结构面空间几何分布复杂,无法大量制作裂隙岩体试样一直是困扰岩体力学试验深入研究的难题之一。介绍一种采用3D打印技术制备不同几何形态裂隙网络模型的方法,并针对不同样本尺寸的粗糙型裂隙岩体RDFN模型、直线型DFN模型和实心模式分别开展单轴压缩室内试验,结果表明:采用3D打印技术可以实现复杂裂隙网络模型的制备,能够为室内试验复杂裂隙样本的重复制作和试验对比分析提供有效的途径,相似裂隙岩体模型可以有效地分析内部裂隙网络对岩体结构力学特性的影响规律,研究发现,含有预置裂隙的岩体单轴压缩条件下的弹性模量、单轴抗压强度显著低于实心岩石模型,随着岩体模型尺寸的增加,单轴压缩力学特性呈现显著的变化,且RDFN模型开裂模式与DFN模型存在显著差异;考虑裂隙粗糙性的RDFN模型的弹性模量、单轴抗压强度较高于直线型DFN模型,若不考虑节理粗糙性将低估裂隙岩体的抗压力学特性。 | 王培涛 刘雨 章亮 黄正均 蔡美峰 | 2018 | 岩石力学与工程学报2018，37，2： | 31 |
| 2 | 基于遍布节理模型的深埋巷道稳定性分析显示文摘为研究深部开采矿山不同节理倾角对巷道稳定性的影响,建立了不同节理倾角的巷道模型,基于遍布节理本构模型进行了巷道稳定性分析。以应力、位移以及塑性区范围来定义稳定性分析指标,将其作为评估巷道稳定性影响的基础。通过分析发现:随着节理倾角的变化,巷道顶板下沉值、底板底鼓值呈下降趋势,而帮壁收敛率变化较小;应力集中系数随着节理角度的增大而增大,且集中区向巷道集中,集中区域面积减小;巷道周边塑性区分布与节理方向基本呈正交分布关系,塑性区分布先是在巷道顶板聚集,随着节理倾角的增大向两帮转移,塑性区分布范围受节理倾角影响明显。因此,在深部巷道支护时需要考虑各向异性的影响。 | 赵永 杨天鸿 | 2016 | 金属矿山2016，45，5： | 10 |
| 3 | 单轴压缩试验下粗糙离散节理网络模型建立及力学特性显示文摘针对岩体中随机结构面存在粗糙特性的特点,开展了粗糙离散节理网络(roughness discrete fractures network,RDFN)模型研究。采用数字图像处理技术,开发了生成RDFN模型的算法,并基于Matlab方法建立了与颗粒流离散元PFC方法的接口。采用颗粒流PFC方法研究粗糙度对RDFN模型单轴压缩下的弹性、强度和破坏模式的影响规律,并与直线型DFN模型进行对比。结果表明,RDFN模型的弹性模量低于DFN模型,而峰值强度较高,残余强度较低;DFN模型中微裂纹沿节理方向贯通,局部存在基岩内部裂纹扩展;RDFN模型由破坏模式相对复杂,达到峰值强度后基岩发生显著破坏。 | 王培涛 任奋华 谭文辉 闫振雄 蔡美峰 杨天鸿 | 2017 | 岩土力学2017，38，S1： | 9 |
| 4 | 基于离散元方法的粗糙性节理岩体直剪力学及尺寸效应特性显示文摘天然岩体中存在多组随机结构面,同时结构面几何上存在粗糙特性,基于这两种特性,建立了一种粗糙离散节理网络(Rough Discrete Fractures Network)RDFN模型,并基于颗粒流PFC2D开展了RDFN模型直剪条件下力学特性研究,与直线型DFN模型进行了对比。结果表明:节理几何粗糙特性对裂隙岩体的抗剪特性影响显著。相同加载条件下,考虑粗糙性后RDFN模型的抗剪强度、剪切模量均较DFN模型显著增高;DFN模型中微裂纹沿节理方向贯通,局部存在少量的基岩破坏,RDFN模型破坏模式相对复杂,沿剪切方向基岩单元破坏显著;随着样本尺寸的增大,节理模型的抗剪强度、剪切模量总体上均呈现降低趋势;尺寸效应分析结果表明抗剪指标均在尺寸达到4.0 m后趋于稳定。 | 王培涛 任奋华 蔡美峰 | 2018 | 煤炭学报2018，43，4： | 6 |
| 5 | 温度-渗流-应力耦合条件下黏土岩裂隙自闭合特性研究现状与思考显示文摘黏土岩因为低渗透性和自闭合性能而被公认为理想的高放废物地质处置库介质,黏土岩裂隙自闭合特性可以显著降低其渗透性,从而达到阻止处置库核素迁移的目的。从试验、机制及模型三方面概述国内外黏土岩在温度–渗流–应力耦合条件下裂隙渗透性自闭合特性的研究现状与发展趋势。研究结果表明,黏土岩的裂隙自闭合规律与黏土矿物含量、应力状态、水溶液和温度等因素相关。总结国内外裂隙自闭合试验研究方法的基础上,提出采用瞬态法测量黏土岩裂隙自闭合过程中渗透性变化的思路。最后,探讨黏土岩裂隙自闭合过程研究的工作思路,主要有:裂隙自闭合微观机制研究、THMC多场耦合作用下裂隙自闭合特性、蠕变的发展对自闭合的影响规律、建立能够反映损伤区渗透性演化的自闭合模型等。 | 陈卫忠 雷江 于洪丹 李翻翻 马永尚 王九红 | 2019 | 岩石力学与工程学报2019，38，9： | 6 |
| 6 | 热固耦合下裂隙产状对导热系数影响的模拟分析显示文摘为了研究裂隙产状对岩石导热系数的影响,通过模拟立方定律建立了裂隙产状与导热系数间的关系.利用多场耦合分析软件Comsol Multiphysics建立四种不同的裂隙几何模型,施加温度边界条件后,得到了不同裂隙产状下的模型整体导热系数.结果表明:裂隙对热传导有明显的阻碍效果,增大裂隙开度,模型整体导热系数呈幂函数形式减小;增大裂隙倾角,导热系数呈线性增长规律;减小裂隙数量,增大裂隙表面粗糙度,导热系数呈现增大趋势. | 渠成堃 周辉 任振群 程文武 | 2017 | 沈阳工业大学学报2017，39，2： | 4 |
| 7 | Development of an improved three-dimensional rough discrete fracture network model:Method and application显示文摘Structure plane is one of the important factors affecting the stability and failure mode of rock mass engineering.Rock mass structure characterization is the basic work of rock mechanics research and the important content of numerical simulation.A new 3-dimensional rough discrete fracture network(RDFN3D)model and its modeling method based on the Weierstrass-Mandelbrot(W-M)function were presented in this paper.The RDFN3D model,which improves and unifies the modelling methods for the complex structural planes,has been realized.The influence of fractal dimension,amplitude,and surface precision on the modeling parameters of RDFN3D was discussed.The reasonable W-M parameters suitable for the roughness coefficient of JRC were proposed,and the relationship between the mathematical model and the joint characterization was established.The RDFN3D together with the smooth 3-dimensional discrete fracture network(DFN3D)models were successfully exported to the drawing exchange format,which will provide a wide application in numerous numerical simulation codes including both the continuous and discontinuous methods.The numerical models were discussed using the COMSOL Multiphysics code and the 3-dimensional particle flow code,respectively.The reliability of the RDFN3D model was preliminarily discussed and analyzed.The roughness and spatial connectivity of the fracture networks have a dominant effect on the fluid flow patterns.The research results can provide a new geological model and analysis model for numerical simulation and engineering analysis of jointed rock mass. | Peitao Wang Chi Ma Bo Zhang Qi Gou Wenhui Tan Meifeng Cai | 2023 | International Journal of Mining Science and Technology2023，33，12： | 0 |
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