中央高校基本科研业务费专项资金(2011QNZT090)
- 作品数：9 被引量：310H指数：9
- 相关作者：宫凤强李夕兵姚金蕊鲁金涛刘希灵更多>>
- 相关机构：中南大学深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点实验室浙江大学更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程理学更多>>
- 静载和动载下不同龄期混凝土力学特性的试验研究被引量：28
- 2013年
- 利用杆径为75mm的SHPB试验装置对5种不同龄期下的混凝土分别进行了冲击压缩试验,系统了解了冲击载荷对不同龄期支护混凝土力学特性的影响。为了进行对比,利用INSTRON系统也进行了相应龄期下的静载压缩试验。试验研究表明:静载下混凝土强度、割线弹性模量随龄期增长而增长,其中强度增长主要集中在龄期7d以前,割线弹性模量增长则集中在龄期14d以后,而峰值应变随龄期增长整体上呈减小的趋势;动载下混凝土强度、峰值应变以及单位体积吸收能随着龄期增长而增长,在各个龄期都表现出对应变率具有一定的敏感性,其中不同龄期混凝土的动态强度随应变率增加呈现指数函数增长趋势。不同龄期的混凝土在动载下以拉伸破坏为主,静载下基本呈现剪切破坏形式。
- 王世鸣李夕兵宫凤强朱晶晶
- 关键词：混凝土动态力学性能霍普金森压杆不同龄期
- 基于正态信息扩散原理的Mohr-Coulomb强度准则参数概率模型推断方法被引量：29
- 2013年
- 为构建Mohr-Coulomb强度准则可靠度判别表达式,需要研究岩石抗剪强度参数的概率分布规律,为此提出小样本容量下基于正态信息扩散原理的抗剪强度参数概率模型推断方法。考虑到一般情况下岩石抗剪强度参数样本量较小,以岩石单轴和三轴压缩试验数据为基本信息,根据排列组合理论构建小样本容量下的抗剪强度参数信息库,并利用稳健回归估计方法得到黏聚力c,内摩擦角和摩擦因数f的样本数据。最后,基于正态信息扩散原理,推断获得3个强度参数的概率分布函数。为和传统拟合检验法所得到的结果进行比较,采用精度较高的K-S检验法进行检验。研究结果表明,基于正态信息扩散原理得到的抗剪强度参数的概率分布更加接近参数的实际分布规律,不论是在检验值还是累积概率值方面,所得结果都优于传统拟合检验法。
- 宫凤强侯尚骞岩小明
- 关键词：岩石力学抗剪强度参数可靠度
- 岩土参数截尾分布的正态信息扩散推断方法被引量：9
- 2016年
- 实际工程中岩土参数的分布区间均为有限区间,左端不可能为负值,右端不可能无限大.利用现有的经典分布函数(包括正态分布、对数正态分布、贝塔分布、威布尔分布、极值分布等)来拟合岩土参数的实际分布时,存在区间不匹配的困难,必须进行截尾处理,进而导致截尾区间内概率累积值永远小于1.为此,选取了5种截尾区间,根据5组代表性岩土参数的实测样本,基于正态信息扩散原理对其相应的概率密度函数进行推断,利用K-S检验法对所得的概率分布函数进行检验.通过区间取值匹配、拟合检验值、累积概率值和概率函数曲线的比较,提出了以3σ统计原理为基础,同时考虑偏度进行调整的截尾区间确定标准.研究结果表明:在确定的截尾区间内,正态信息扩散推断方法所得概率分布的检验值均优于传统分布,而且在误差为10-5量级水平上满足概率累积值等于1的要求.此外,正态信息扩散分布能够反映岩土参数实际分布的随机波动,也克服了单峰型分布的不足.
- 宫凤强侯尚骞李夕兵
- 关键词：岩土参数非负性概率分布截尾分布
- 岩土抗剪强度参数的最优概率分布函数推断方法被引量：10
- 2016年
- 抗剪强度参数最优概率分布形式的推断是保证岩土工程可靠度计算结果精确的基础和前提。现有研究认为大多数抗剪强度参数服从正态或对数正态分布,但是由于岩土参数实际分布区间有限,导致上述分布在使用过程中均存在和实际参数分布区间不匹配的问题。考虑到绝大多数岩土参数存在偏度这一事实,提出以"3?"原理为基础,并考虑偏度进行调整的分布区间确定方法。并基于正态信息扩散原理,提出推断岩土抗剪强度参数概率分布的正态信息扩散法。以水利水电工程中的3组岩基内摩擦角样本作为实例,利用正态信息扩散法推断对应的概率密度函数,并以K-S法进行检验。同时为了考察样本容量对正态信息扩散法以及经典分布拟合法在拟合精度方面的影响,利用蒙特卡洛模拟方法生成已知分布的8组随机样本,样本容量分别为15,20,30,50,100,200,500和1000。研究结果表明:不论对实测样本还是模拟样本,与传统的经典分布拟合法得到的最优分布——对数正态分布相比,正态信息扩散法的检验值均低于对数正态分布,并随着样本容量的增加逐渐趋于收敛,而对数正态分布检验值的收敛趋势相对弱一些。另外,在文中确定的分布区间内,正态信息扩散分布累积概率值的误差约在10-4量级,并且几乎不受样本容量变化的影响;对数正态分布累积概率值的误差在10-3量级,但是受样本容量变化的影响很大,并呈现不规则变化趋势。
- 宫凤强黄天朗李夕兵
- 关键词：抗剪强度参数概率分布可靠度
- 小样本岩土参数概率分布的正交多项式推断方法被引量：11
- 2017年
- 实际工程中的岩土参数往往是小样本情况,利用经典概率分布(如正态分布、对数正态分布、贝塔分布、威布尔分布等)推断其最优概率类型时,存在样本分布区间不匹配、限定范围选择和单峰值概率分布函数无法反映参数随机波动性等三个未解决的基本问题。为此,选取了五种不同取值区间,利用10组小样本岩土参数的实测样本,以勒让德多项式和第二类切比雪夫多项式对岩土参数的概率分布函数进行推断,利用K-S检验法对所得的概率分布函数进行检验。通过区间取值匹配、拟合检验值和累积概率值的比较,提出了以3?原则为基础,同时考虑偏度进行调整的积分区间确定标准。研究结果表明:以有限比较法原理确定最优概率分布的阶数,所得最优概率分布能够反映小样本数据的随机波动;而且正交多项式推断方法所得概率分布函数的检验值均小于传统分布的检验值,说明所得分布更加符合岩土参数的实际情况。
- 黄天朗宫凤强伍婷玉
- 关键词：小样本岩土参数勒让德多项式偏度概率分布
- 硬岩金属矿山深部开采中的动力学问题被引量：133
- 2011年
- 从深部开采环境阐述了金属矿硬岩在高地应力作用下的储能特征,并从深部开采工艺方面分析了随着金属矿山开采深度的不断增加,连续采矿方法已经成为未来深部开采的必然趋势。通过分析,认为处于高应力下的硬岩矿体在承受连续采矿法带来的动力扰动时,可以认为是岩石动静组合的受力问题。在此基础上,利用岩石动静组合加载理论分析了硬岩矿山在深部开采中的几个关键动力学问题,主要包括:硬岩矿山深部开采中的系统扰动和岩爆、深部开采中爆破引发的矿震及巷道失稳现象、深部硬岩开采中的能量释放与有序调控。理论分析和工程实践证明,硬岩金属矿山深部开采中存在的很多动力学问题可以利用岩石动静组合加载理论进行科学论证和分析,这对深部采矿的工程实践有较好的指导意义。
- 李夕兵姚金蕊宫凤强
- 关键词：硬岩金属矿山深部开采动力学问题岩爆诱导崩落
- 岩土参数最优概率分布推断方法及判别准则的研究被引量：15
- 2016年
- 为了获得岩土参数概率分布的最佳推断方法,首先考虑岩土参数均为非负值的特性,提出以"3?"准则为基础并考虑样本数据偏度进行调整的积分区间确定方法;以5组典型岩土参数作为基本信息,利用经典分布拟合法、最大熵法、一般多项式逼近法、正交多项式逼近法和正态信息扩散法分别对其概率分布函数进行了推断,并根据K-S检验法进行检验。通过所得概率分布的检验值、累积概率值和函数曲线的对比,研究上述方法的优劣。结果表明:与经典分布拟合法相比,其他4种方法的检验值普遍较小,均克服了经典分布无法反应样本随机波动性的缺陷,并且满足累积概率值等于1的要求。但最大熵法的检验值存在大于经典分布检验值的情况,一般多项式和正交多项式方法的概率密度函数则在样本数据局部分布区间存在负值情况。正态信息扩散法不存在上述缺陷,而且该方法得到的检验值最小,累积概率值始终为1,并可以随着样本的波动呈现多峰状态,拟合精度最高,是一种比较理想的最佳推断方法。最后给出了岩土参数最优概率分布的判别准则。
- 宫凤强黄天朗李夕兵
- 关键词：岩土力学岩土参数可靠度分析概率分布
- 三轴SHPB加载下砂岩力学特性及破坏模式试验研究被引量：45
- 2012年
- 利用改造的三轴SHPB动静组合加载实验装置,对均质砂岩进行不同围压与不同应变率下三轴冲击压缩试验,作为对比利用RMT-150C试验机也进行了部分准静态下三轴压缩实验。根据实验结果,分析围压对砂岩动态冲击性能的影响,并讨论冲击过程中岩石的破坏模式。研究结果表明,在围压一定情况下,岩石的动态压缩强度随应变率的提高而提高;在应变率相同情况下,岩石的动态压缩强度与弹性模量会随着围压的增大而增大。岩石发生破坏的临界入射能,随着围压的增大而增大。岩石单位体积吸收能与应变率之间呈线性递增关系,且递增的程度随围压的增加而增加。三轴冲击加载下,应变率较低时岩石内部形成压剪破裂面但整体不失稳,应变率很大时岩石破碎形成锥形块体形式。
- 宫凤强李夕兵刘希灵
- 关键词：应变率围压破坏模式
- 基于主成分分析与距离判别分析法的突水水源识别方法被引量：55
- 2014年
- 矿井突水是采矿生产过程中威胁最大的自然灾害之一,快速有效地判别矿井突水水源是采矿工程安全生产的重要保障。选取7种水化学成分指标作为突水水源识别的样本变量,采用主成分分析与距离判别分析相结合的方法建立了突水水源判别模型。以淮南老矿区谢一煤矿不同水层的水化学特征资料中的33个为学习样本,11个为预测样本,对该方法进行了检验和应用,并与现有的灰色关联度判别模型、Bayes判别模型的判别结果进行分析比较。研究结果表明:基于主成分分析与距离判别方法的突水水源判别模型其回判准确率为95%,预测正确率为91%,为矿山突水水源的识别提供了一种新方法。
- 宫凤强鲁金涛
- 关键词：水源判别矿井突水主成分分析
