王华宁
- 作品数：92 被引量：331H指数：9
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学文化科学更多>>
- 渗流影响下黏弹塑性岩体隧道支护压力预测的解析模型
- 2024年
- 对于流变岩体中衬砌支护深埋圆形隧道,该文用黏弹塑性模型模拟岩石流变特性并考虑实际应力路径及非稳态渗流场的影响,推导并获得支护压力及围岩、衬砌应力及位移的精确解析解,可以更快速精准地预测与时间相关的支护结构的受力变化和围岩稳定状态。通过开挖释放荷载下的加载计算获得开挖阶段的流变位移与应力。在支护阶段,通过分离变量法获得全域全时段的非稳态孔压分布;正确考虑支护阶段的加卸载应力路径,得到渗流影响下衬砌支护力以及围岩、衬砌力场和位移场的时效解析解。对比考虑加卸载应力路径和仅按加载路径计算的结果,发现仅按加载路径而未考虑实际应力路径时围岩变形预测值偏小,支护结构按此设计将偏于危险。该文为黏弹塑性岩体中深埋圆形隧道与时间相关的支护压力预测和围岩、衬砌流变力场分析提供了快速预测的方法。
- 刘倩王华宁
- 关键词：应力路径
- 深部节理岩体开挖卸荷动力破坏机制的离散元研究
- 对于高地应力下的岩体开挖，岩体自身的缺陷以及开挖诱发的动力效应对围岩的破坏有十分重要的影响。对节理的分布进行简化与量化，采用二维离散元方法模拟了断续节理岩体中隧道开挖过程，研究不同连通率下岩体的宏观与微观动力破坏模式，以...
- 薄英鋆王华宁蒋明镜
- 关键词：离散元动力效应断续节理
- 深埋并行双线隧道顺序施工过程的时效理论分析被引量：6
- 2017年
- 在流变岩土体中进行并行双线隧道施工时,隧道施工过程、布置方式对应力、位移的时空分布有显著影响。针对粘弹性岩土体中双向不等的应力作用下的双圆形隧洞顺序施工问题,本文推导得到了各施工时段开挖增量位移和应力的理论解。推导中利用Laplace变换给出粘弹性解答与弹性复位势的关系,并根据各时段受力情况,应用粘弹性叠加关系导出最终解答。理论解与相同条件下有限元解进行了比对,结果吻合得较好。根据解答分析了两隧道空间布置方式对应力和位移的影响,以及倾斜布置时侧压系数的影响。相比数值方法,理论解答可更方便地进行参数分析和初步设计。
- 王华宁曾广尚吴磊蒋明镜
- 关键词：粘弹性双线隧道施工过程复变函数解析解
- 考虑岩体时效深埋隧洞施工过程的理论解析——开挖、锚喷与衬砌支护的全过程模拟与解答被引量：4
- 2014年
- 对具有时效特性的流变岩体,施工过程对围岩力学响应有显著影响。针对黏弹性时效岩体中深埋圆形隧洞的断面及纵向开挖、锚喷和衬砌施工,用圆柱型正交各向异性弹性体模拟锚固后岩体,建立材料特性变化后锚固区力学响应的计算方法,进而导出Burgers岩体全施工过程的封闭解析解。根据解答分析了锚固区各向异性程度、锚固及衬砌支护时刻、锚固厚度对锚固区应力、位移的影响。分析表明:锚固区环向刚度的改变可显著影响岩体力学响应,而改变径向刚度则变化极小;衬砌受力与其施加时刻相关,而受锚固时刻影响不大;增加锚固区厚度可减小位移,优化锚固区受力,但对衬砌的受力影响很小。本解答可进行相似条件下隧洞初步设计。
- 王华宁曾广尚蒋明镜
- 关键词：时效锚喷支护解析解
- 理论力学课程英译名称引发的思考被引量：5
- 2017年
- 现有理论力学课程英文名称普遍译成"Theoretical Mechanics".作者从课程发展的历史主线以及欧美惯用表述出发,提出对此译文的质疑,并进一步探讨分析力学在整个经典力学体系中的地位.针对我国现有理论力学教学现状,比较中美高校理论力学教学内容上的差异,呼吁在高校理论力学教学内容中增加分析力学的比重.在课程教学中,注重力学发展史主线的描绘,帮助学生树立力学学科的历史发展观,以进一步适应人才培养与时代发展需求.
- 汤可可王华宁
- 关键词：分析力学教学改革
- 深埋圆形压力隧洞施工过程的粘弹性解析解被引量：8
- 2012年
- 地下工程施工一般需分步、分段进行,其边界会随着开挖过程不断发生变化。而多数岩石又具有流变特性。因此,隧道施工中围岩力学分析应考虑岩体流变时效与动态施工的共同作用。本文从一般粘弹性时变力学方程出发,用拉普拉斯变换法得出了弹性问题和粘弹性问题间的对应性关系。当把岩石模拟为H-Kilvin粘弹性体,根据对应性关系求得了两向不等压下圆形隧洞任意形式断面开挖过程中的应力和位移积分形式解答。通过折减地应力,也可考虑纵向施工效应影响。当隧洞半径随时间线性变化时,通过某算例分析了断面开挖时不同施工速度、不同角度和侧压系数对位移和应力的影响。结果显示,开挖越缓慢,位移变化也比较平缓,且其施工结束时的位移越大,达到稳定所需的时间越短。
- 何平王华宁
- 关键词：圆形隧洞粘弹性解析解
- 斜坡下考虑支护效应浅埋隧道力学响应的时效解答被引量：1
- 2016年
- 针对岩质或黄土浅埋隧道,考虑岩土体黏弹性流变特性和支护效应,给出斜坡下进行隧道施工时的全域时效解答。根据一般黏弹性问题求解方法,采用复变函数方法、Laplace变换、黏弹性叠加关系,用随时间和空间变化支护力体现管片支护效应,导出适用于任意黏弹性模型岩体、任意时刻施加支护的应力与位移。解答与相同模型有限元结果一致,根据解答分析了广义Kelvin黏弹性模型岩体中浅埋隧道开挖时侧压力系数、斜坡倾角、埋深对稳定地表沉陷大小和范围、洞周时效位移、应力的影响,给出可按深埋问题处理时的埋深范围。解答可用于岩质和黄土隧道初步设计中,并为隧道与地下结构相互作用分析两阶段法提供自由位移场。
- 王华宁吴磊
- 关键词：浅埋隧道黏弹性解析解
- 中国南海神狐海域水合物储层井壁稳定可靠度分析被引量：1
- 2024年
- 天然气水合物具有巨大的潜在经济和环境价值,其开发利用对国家能源安全和实现国家碳达峰碳中和的“双碳目标”具有战略意义。我国天然气水合物资源主要分布于南海海域,海洋环境的复杂性和隐蔽性使工程测量数据具有较大不确定性,影响钻井安全。目前未见有水合物储层井壁稳定可靠度研究。为定量评估在我国南海神狐海域水合物储层钻井风险,基于水合物储层钻井井壁稳定解析理论和南海神狐海域具体地质条件,结合可靠度分析方法中的改进一次二阶矩法和响应面法,研究南海神狐海域水合物储层钻井井壁失稳概率分布特征,分析该海域井壁失稳概率及安全钻井液压力窗口对主要参数均值和不确定性的敏感性,结果表明:(1)若测量数据足够精确,在我国南海神狐海域水合物储层进行钻井活动的安全性较高,安全钻井液压力窗口也较大。测量数据的不确定性增大将使井壁失稳概率显著升高,缩窄安全钻井液压力窗口。(2)较低的钻井液温度对降低井壁失稳概率略有帮助,且能明显地扩大安全钻井液压力窗口。(3)5个主要参数的均值和不确定性对井壁失稳概率的影响次序相同,均为初始地应力>初始内摩擦角>弹性模量比>初始黏聚力>初始弹性模量。实际工程中对初始地应力数据精确测量,能够显著提高水合物储层钻井井壁稳定性。
- 黄佳佳蒋明镜王华宁
- 关键词：天然气水合物井壁稳定性可靠度南海神狐海域
- 考虑断面及纵向施工效应时支护圆形洞室黏弹解析分析被引量：6
- 2011年
- 针对深埋圆形洞室,用半径时变函数模拟断面开挖过程,引入空间影响系数对力学模型进行修正以考虑纵向开挖影响。当岩体模拟为任一黏弹性材料时,将方程拉普拉斯变换求得位移通解,逆变换后代入边界条件确定待定函数,最终得到用洞周面力表达的围岩应力、位移统一解。区分开挖与支护时段,利用围岩与支护接触条件建立关于支护力的积分方程。当取Boltzmann黏弹模型时,求解积分方程得到支护力的确切表达,并可求得开挖过程及任意时刻支护后应力、位移分段解析表达。算例分析表明,纵向推进速度越大,位移越大;断面开挖较快时纵向推进速度对位移的影响越显著。最终洞型和纵向推进速度均相同时,采用不同断面开挖速度且挖完立即支护时,开挖较快的情况位移变化较剧烈,而支护后最终稳定位移较小。但是,相应支护阶段产生的位移较大,支护力也较大。文中导出的解可用于计算圆形洞室半径任意开挖并加支护后的应力、位移,该方法也适用于其它黏弹模型岩体的施工分析。
- 王华宁曹志远李悦
- 关键词：施工过程支护
- 流变岩体隧道施工中锚喷支护的模拟与解析分析被引量：4
- 2013年
- 隧道开挖结束后施加锚杆并在孔口喷薄层混凝土是常用的支护方式,而锚固区围岩性质在支护后将发生很大变化。本文针对考虑流变岩体中隧道逐步开挖与任意时刻施加支护问题,用圆柱型正交各向异性等效锚固体模拟锚固区,并建立材料特性变化后锚固区应力与位移的计算方法。对受双向等地应力作用的深埋圆形隧道,推导了可模拟为Boltzmann粘弹性模型的岩体在开挖与支护过程中原岩区与锚固区的位移与应力的解析解答,并分析了不同位置的力学状态及和各向异性程度对原岩区和锚固区的力学状态的影响,给出了若干结论。
- 曾广尚王华宁蒋明镜
- 关键词：锚喷支护解析解
