一种弱胶结软岩分数阶蠕变损伤本构模型构建方法

    公开(公告)号:CN117540553A

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311508698.3

    申请日:2023-11-14

    摘要: 本发明提供一种适用于分级卸围压的弱胶结软岩蠕变损伤本构模型的构建方法,该方法包括以下步骤:开展弱胶结软岩分级卸围压蠕变试验,获取蠕变试验数据;基于蠕变试验数据,绘制蠕变量‑时间关系曲线和蠕变速率‑时间关系曲线,分析卸围压弱胶结软岩蠕变特征;引入Riemann‑Liouville分数阶积分算子和负时间指数损伤演化变量,定义非线性损伤Abel黏壶,构建一种适用于分级卸围压的弱胶结软岩蠕变损伤本构模型;基于卸围压蠕变试验结果,采用Levenberg‑Marquardt算法进行模型参数初步识别,再利用蚁群算法,进行模型参数优选,最终确定最优模型参数。根据本方法建立的模型可用于描述开挖卸荷条件下弱胶结软岩全过程蠕变损伤特性,对地下工程围岩长期稳定性预测具有重要的意义。

    一种弱胶结软岩蠕变速率分界点的确定方法

    公开(公告)号:CN117606929A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311578240.5

    申请日:2023-11-23

    摘要: 本发明公开了一种弱胶结软岩蠕变速率分界点的确定方法,该方法通过开展不同含水条件下弱胶结软岩的蠕变试验,获取蠕变试验数据,基于蠕变试验数据绘制蠕变量‑时间和蠕变速率‑时间的关系曲线,分析不同含水条件下弱胶结软岩的蠕变特征和蠕变速率特征。在Casagrande确定土体先期固结压力思路的基础上,基于蠕变速率曲线特征提出了一种确定衰减蠕变与等速蠕变分界点t1和等速蠕变与加速蠕变分界点t2的新方法。根据此方法,可以确定不同含水条件下弱胶结软岩的衰减蠕变与等速蠕变分界点t1和等速蠕变与加速蠕变分界点t2。结果表明,随着含水率的增加t1和t2均呈现出一种增大的趋势。将t1和t2代入蠕变本构模型中,通过Trust‑Region算法对试验数据进行拟合,获取模型参数,可用于弱胶结软岩蠕变预测和确定巷道发生蠕变破坏的临界时间点。

    一种用于破碎围岩的鱼刺状锚杆及锚固方法

    公开(公告)号:CN118065952A

    公开(公告)日:2024-05-24

    申请号:CN202410356107.3

    申请日:2024-03-27

    IPC分类号: E21D21/00 E21D20/00 E21D20/02

    摘要: 本发明提供了一种用于松散破碎围岩的鱼刺状锚杆及锚固方法,所述鱼刺状锚杆包括:锚固头1、定位金属环2、铰链3、鱼刺杆4、支撑杆5、底盘6、鱼骨杆7、拱形托板8、球形螺母9、扭矩扳手10、杆体11、通孔12、定位垫片13;所述锚固头与锚杆杆体顶部相连,杆体和鱼骨杆上沿长度方向等距离设置有鱼刺装置;所述鱼刺杆穿过杆体对应的通孔与对应的支撑杆铰接。锚固方法为:锚杆插入围岩孔中,鱼刺装置张开与合拢,扭矩扳手转动会带动鱼骨杆转动,同时带动鱼刺杆顺着通孔向外延伸,促使鱼刺杆打开,从而实现对松散破碎围岩的锚固。该装置可挤密松散破碎围岩,增大破碎围岩锚固力,节约锚固成本,带来更高的经济效益和提升施工效能。