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各向异性层状千枚岩渗透率及有效孔隙率试验研究 被引量：2
1
作者 王伟 陈超维 +3 位作者 刘世藩 曹亚军 段雪雷 聂文俊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期445-451,共7页
采用岩石全自动三轴伺服仪和气体渗透装置,对一种致密的各向异性层状千枚岩开展了气体渗透率及有效孔隙率试验,研究常规三轴压缩和围压循环加卸载2种应力路径下,气体渗透率、有效孔隙率随层理倾角及偏应力的演化规律。结果表明:围压相同... 采用岩石全自动三轴伺服仪和气体渗透装置,对一种致密的各向异性层状千枚岩开展了气体渗透率及有效孔隙率试验,研究常规三轴压缩和围压循环加卸载2种应力路径下,气体渗透率、有效孔隙率随层理倾角及偏应力的演化规律。结果表明:围压相同时,岩样的初始气体渗透率k0随着层理倾角β的增大呈“W”型变化,在β=45°时取最大值;在围压循环加卸载过程中,气体渗透率先随围压的加载而减小,后随围压的卸载而增大,卸载时的气体渗透率小于加载时的渗透率;层状千枚岩有效孔隙率和气体渗透率呈指数关系;平行于层理方向的气体渗透率远大于垂直于层理方向的气体渗透率;岩样有效孔隙率和气体渗透率随偏应力变化经历初始压密阶段、线弹性阶段和塑性变形阶段,随着偏应力的增大,岩样有效孔隙率和气体渗透率先减小,接着保持稳定,最后快速增大,并在岩样应力-应变曲线斜率接近于0时达到最大值。 展开更多
关键词 层状岩石 各向异性 气体渗透率 有效孔隙率 常规三轴压缩 围压循环加卸载
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层状岩石不排气三轴压缩力学特性试验研究
2
作者 王伟 罗霄 +3 位作者 陈超 刘世藩 段雪雷 朱其志 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1334-1342,共9页
为研究地下隧洞开挖过程中围压和孔隙气压对层状千枚岩力学特性及变形参数的影响,以氩气作为渗透介质,开展层状千枚岩不排气三轴压缩试验,分析层状千枚岩在不同围压和孔压下应力-应变关系、峰值强度、变形特性及破坏形式随层理倾角的演... 为研究地下隧洞开挖过程中围压和孔隙气压对层状千枚岩力学特性及变形参数的影响,以氩气作为渗透介质,开展层状千枚岩不排气三轴压缩试验,分析层状千枚岩在不同围压和孔压下应力-应变关系、峰值强度、变形特性及破坏形式随层理倾角的演化特征。引入基于层理倾角的各向异性度公式,探讨围压和孔压对层状千枚岩各向异性的影响。结果表明:不排气条件下,当孔压减小或围压增大时,层状千枚岩峰值强度逐渐增大;岩石峰值强度σc、弹性模量及变形模量随层理倾角的增大呈“U”型变化;层理倾角在30°~60°之间,层状千枚岩存在层理弱面,破坏形式主要为沿层理面剪切滑移破坏;层状千枚岩在平行层理方向受围压、孔压影响较大,呈现明显各向异性特征。 展开更多
关键词 层状岩石 层理倾角 各向异性 不排气三轴压缩 破坏形式
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氯盐和冻融耦合下水泥土的强度和破坏特征 被引量：6
3
作者 张经双 段雪雷 马冬冬 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2020年第2期515-522,共8页
为了研究氯盐侵蚀和冻融循环耦合下水泥土无侧限抗压强度和破坏特征,进行了不同浓度氯化钠溶液下的水泥土冻融循环试验,得到了冻融前后的冻融腐蚀因子、体积变化率和变形模量,分析了微观结构特征。结果表明:在氯盐侵蚀和冻融循环耦合下... 为了研究氯盐侵蚀和冻融循环耦合下水泥土无侧限抗压强度和破坏特征,进行了不同浓度氯化钠溶液下的水泥土冻融循环试验,得到了冻融前后的冻融腐蚀因子、体积变化率和变形模量,分析了微观结构特征。结果表明:在氯盐侵蚀和冻融循环耦合下,水泥土的无侧限抗压强度、冻融腐蚀因子均随着冻融循环次数的增加而呈现下降趋势;氯盐浓度越高,水泥土的无侧限抗压强度、冻融腐蚀因子下降的幅度越大。随着冻融循环次数的增加,在同种浓度溶液中,水泥土的体积变化率增大,变形模量减小;氯盐浓度增大,水泥土体积膨胀变大,内部结构松散,抵抗变形的能力减弱。相同冻融循环次数下,氯盐溶液产生的损伤要大于清水中的损伤,随着氯盐溶液浓度的增加,水泥土内部微观结构损伤越严重。 展开更多
关键词 氯盐 冻融循环 水泥土 无侧限抗压强度 破坏特征 微观结构
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冻融循环下不同龄期水泥土损伤特性和能量耗散 被引量：15
4
作者 张经双 段雪雷 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第7期2144-2151,共8页
为了研究冻融循环对水泥土损伤特性和能量耗散的影响,通过对饱水状态下不同龄期的水泥土试样进行冻融循环试验,测得了不同冻融循环次数下水泥土的无侧限抗压强度、相对动弹性模量、质量变化率和应变能密度,并建立了无侧限抗压强度、应... 为了研究冻融循环对水泥土损伤特性和能量耗散的影响,通过对饱水状态下不同龄期的水泥土试样进行冻融循环试验,测得了不同冻融循环次数下水泥土的无侧限抗压强度、相对动弹性模量、质量变化率和应变能密度,并建立了无侧限抗压强度、应变能密度与冻融循环次数的衰减方程。试验结果表明:不同龄期下水泥土的无侧限抗压强度和相对动弹性模量均随着冻融循环次数的增加而减小,经历15次冻融循环,水泥土无侧限抗压强度和相对动弹性模量在龄期为7 d、28 d、60 d时分别下降了59.79%和54.47%、64.10%和54.89%、59.79%和53.08%,并建立了相关性良好的无侧限抗压强度与冻融循环次数的指数函数表达式;在冻融循环条件下,随着龄期的增长,水泥土质量的变化波动幅度逐渐减小;分析得出了不同龄期下水泥土无侧限抗压强度的损伤量可以近似用动弹性模量的损伤量进行估算;水泥土能量耗散随着冻融循环次数的增加而逐渐降低。 展开更多
关键词 水泥土 冻融循环 无侧限抗压强度 相对动弹性模量 损伤量 能量耗散
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氯盐-干湿循环耦合作用下水泥土的力学性能 被引量：6
5
作者 张经双 段雪雷 +2 位作者 吴倩云 刘永翔 夏香港 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期508-515,550,共9页
为研究氯盐干湿循环耦合作用下水泥土的力学性能,针对纤维改良水泥黏土进行无侧限抗压强度、超声波检测、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)试验,分析了水泥土质量损失率、相对波速、峰值应力、残余应力、变形模量的变化规律和微观结构特征... 为研究氯盐干湿循环耦合作用下水泥土的力学性能,针对纤维改良水泥黏土进行无侧限抗压强度、超声波检测、扫描电镜(SEM)及X射线衍射(XRD)试验,分析了水泥土质量损失率、相对波速、峰值应力、残余应力、变形模量的变化规律和微观结构特征.结果表明:随着氯盐质量浓度和干湿循环次数的增加,水泥土的内部微观结构更加疏松,质量损失率增大,纵波波速下降;在氯盐干湿循环耦合作用下,水泥土的应力应变曲线存在压密阶段、弹塑性阶段、破坏阶段和残余阶段;水泥土的峰值应力和残余应力均符合指数函数下降规律,在清水、4.5、18.0、30.0 g/L NaCl溶液中经历28次干湿循环后,水泥土的峰值应力、残余应力和变形模量分别下降48.79%、57.71%和49.33%,52.63%、48.76%和54.37%,56.88%、59.70%和57.50%,57.89%、57.71%和65.67%,水泥土破坏后的残余应力为峰值应力的20%~40%. 展开更多
关键词 水泥土 氯盐 干湿循环 应力应变曲线 微观结构
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随机需求下三级供应链Qd-Ps联合契约协调模型
6
作者 程赐胜 段雪雷 《长沙理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2013年第3期32-38,共7页
研究了随机市场需求下由制造商、分销商和零售商组成的三级供应链的协调问题.通过分散式无协调状态和集中决策状态下的供应链收益比较,采用数量折扣和价格补贴双契约机制,设计了Qd-Ps联合契约模型.并用算例证明了通过合理范围内的参数... 研究了随机市场需求下由制造商、分销商和零售商组成的三级供应链的协调问题.通过分散式无协调状态和集中决策状态下的供应链收益比较,采用数量折扣和价格补贴双契约机制,设计了Qd-Ps联合契约模型.并用算例证明了通过合理范围内的参数设置和取值,可实现供应链节点企业的利润共享,并促进供应链系统的有效协调. 展开更多
关键词 随机需求 三级供应链 Qd-Ps联合契约 协调模型
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基于粒子群-变分模态分解、非线性自回归神经网络与门控循环单元的滑坡位移动态预测模型研究 被引量：17
7
作者 姜宇航 王伟 +3 位作者 邹丽芳 王如宾 刘世藩 段雪雷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期601-612,共12页
以三峡库区八字门阶跃型滑坡为例,针对静态机器学习模型在周期项位移预测中的不足以及高频随机项位移预测困难等问题,提出了一种新的滑坡位移预测方法。基于时间序列分解思想,采用粒子群算法(PSO)对变分模态分解(VMD)进行参数寻优,并将... 以三峡库区八字门阶跃型滑坡为例,针对静态机器学习模型在周期项位移预测中的不足以及高频随机项位移预测困难等问题,提出了一种新的滑坡位移预测方法。基于时间序列分解思想,采用粒子群算法(PSO)对变分模态分解(VMD)进行参数寻优,并将位移时间序列分解为趋势项、周期项和随机项。趋势项主要受滑坡内部因素影响,采用傅里叶曲线进行拟合预测;周期项由外部因素导致,基于格兰杰因果检验进行成因分析,并引入一种对时间序列历史状态具有较高敏感性的非线性自回归神经网络(NARX)进行预测;随机项频率较高且影响因素无法判定,采用一维门控循环单元(GRU)进行预测。最后将各分量预测位移进行叠加重构,实现滑坡累计位移的预测。结果表明,提出的(PSO-VMD)-NARX-GRU滑坡位移动态预测模型精度较高,且各位移分量预测精度明显高于静态模型中BP神经网络、支持向量机(SVM)和传统自回归模型ARIMA,可为阶跃型滑坡位移预测提供参考。 展开更多
关键词 滑坡位移预测 粒子群算法 变分模态分解 格兰杰因果检验 非线性自回归神经网络 门控循环单元
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聚丙烯纤维水泥土强度增长机理分析 被引量：16
8
作者 刘永翔 张经双 段雪雷 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2020年第6期622-627,共6页
为了研究聚丙烯纤维掺量对水泥土强度增长机理的影响,分别进行了不同聚丙烯纤维掺量下的水泥土无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和电镜扫描试验,得到了聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度的变化规律,分析了能量演化特... 为了研究聚丙烯纤维掺量对水泥土强度增长机理的影响,分别进行了不同聚丙烯纤维掺量下的水泥土无侧限抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验和电镜扫描试验,得到了聚丙烯纤维水泥土无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度的变化规律,分析了能量演化特征和内部微观结构。试验结果表明:随着聚丙烯纤维掺量的增加,水泥土的无侧限抗压强度、劈裂抗拉强度和强度增益比均呈现先增大后减小的趋势,且离散程度整体较小。当聚丙烯纤维掺量为0.4%时,无侧限抗压强度和劈裂抗拉强度达到最大值,分别为4.18 MPa和0.74 MPa,比素水泥土分别提高了13.28%和23.33%,强度增益比大于1;无侧限抗压强度试验和劈裂抗拉强度试验中,总能量、弹性应变能均达到最大值,分别为0.0721 MJ/m^3、0.0637 MJ/m^3和0.00404 MJ/m^3、0.00337 MJ/m^3。耗散能在无侧限抗压强度试验中整体上呈现下降趋势,而在劈裂抗拉强度试验中却呈现先减小后增大的趋势。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维 水泥土 无侧限抗压强度 劈裂抗拉强度 能量演化
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冻融循环作用下混杂纤维粉煤灰混凝土力学性能试验 被引量：17
9
作者 程猛 张经双 +1 位作者 段雪雷 朱建华 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第27期11288-11294,共7页
为了研究混杂纤维和粉煤灰增强混凝土在冻融循环作用下的损伤程度,通过对基准混凝土、混杂纤维混凝土和混杂纤维粉煤灰混凝土试样在冻融循环条件下进行抗压强度试验及超声波检测试验,得到冻融破坏后混凝土的抗压强度和相对动弹性模量,... 为了研究混杂纤维和粉煤灰增强混凝土在冻融循环作用下的损伤程度,通过对基准混凝土、混杂纤维混凝土和混杂纤维粉煤灰混凝土试样在冻融循环条件下进行抗压强度试验及超声波检测试验,得到冻融破坏后混凝土的抗压强度和相对动弹性模量,分析抗压强度损伤量、相对动弹性模量损伤量和内部结构破坏机制,建立了基于相对动弹性模量的强度衰减方程。试验结果表明:基准混凝土、混杂纤维混凝土和混杂纤维粉煤灰混凝土的抗压强度和相对动弹性模量均随着冻融循环次数的增加而减小;经历60次冻融循环时,其抗压强度和相对动弹性模量都有不同程度的下降;混杂纤维粉煤灰混凝土抗压强度和动弹性模量的损伤量在粉煤灰掺量小于10%时整体小于基准混凝土,而在粉煤灰掺量为20%和30%时大于基准混凝土;通过对冻融循环作用下混凝土相对抗压强度与相对动弹性模量的关系拟合,得到相关系数良好的相对抗压强度与相对动弹性模量的指数函数关系表达式;分析了混凝土冻融损伤、纤维和粉煤灰增强混凝土抗冻融机理。掺入适量纤维和粉煤灰能增强混凝土的抗冻融破坏能力。 展开更多
关键词 混凝土 冻融循环 混杂纤维 粉煤灰 抗压强度 相对动弹性模量
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复杂水环境-应力状态下西域砾岩水敏效应与力学损伤特性研究
10
作者 段雪雷 张强 +4 位作者 曹亚军 赵登锋 王伟 朱其志 刘世藩 《岩石力学与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期2992-3004,共13页
为了探究复杂水环境和应力状态下西域砾岩水敏效应和力学损伤演化规律,利用岩石多场耦合三轴伺服自动测试系统,开展不同含水率下单轴压缩试验、不同孔压和围压下水力耦合三轴压缩试验,探究含水率、孔隙水压力和应力状态对西域砾岩强度... 为了探究复杂水环境和应力状态下西域砾岩水敏效应和力学损伤演化规律,利用岩石多场耦合三轴伺服自动测试系统,开展不同含水率下单轴压缩试验、不同孔压和围压下水力耦合三轴压缩试验,探究含水率、孔隙水压力和应力状态对西域砾岩强度、变形参数、损伤特性和破坏机制的影响。结果表明:新疆喀什的西域砾岩具有低强度、易变形、低孔隙率、强水敏性等特性。随着含水率的增大,西域砾岩的弹性模量、变形模量以及特征应力均表现出软化现象,峰值强度软化系数约为0.77。孔压和围压对西域砾岩的非线性变形有极大的影响,高围压和孔压条件下强延性力学特征更为显著。对比不同强度准则,发现Drucker-Prager准则能够准确描述西域砾岩的力学特性演化,并基于裂纹体积应变分析西域砾岩的损伤程度。在干燥和天然状态下,砾岩的破坏形式主要为张拉破坏和压裂破坏,而在饱和状态下,会呈现张拉和剪切混合破坏。孔压和围压作用下西域砾岩的宏观失效面以剪切破坏为主,且剪切破坏角度整体随着孔压和围压的增大而减小。 展开更多
关键词 岩石力学 西域砾岩 孔隙水压 特征应力 水敏效应 非线性变形 损伤演化
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