界面傾角對(duì)復(fù)合層狀物理模型材料力學(xué)特性的影響研究
本文選題:層狀鹽巖 + 模型材料; 參考:《巖土力學(xué)》2015年S2期
【摘要】:針對(duì)我國(guó)層狀鹽巖的地質(zhì)賦存特征,開展了層狀模型材料的三軸壓縮試驗(yàn),探討了界面傾角對(duì)層狀交互模型材料試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線、壓縮強(qiáng)度、彈性模量、峰后應(yīng)力跌幅和破壞形態(tài)的影響,并對(duì)不同界面傾角試樣的破壞形態(tài)進(jìn)行了理論分析。分析結(jié)果表明,(1)三軸峰值強(qiáng)度隨界面傾角的增大呈先減小后增大的變化趨勢(shì),60°時(shí)取得最小值,90°時(shí)取得最大值;(2)彈性模量隨界面傾角的增大而增大,剛開始隨角度增大而增大的趨勢(shì)很平緩,傾角接近90°時(shí)增大趨勢(shì)明顯,0°時(shí)取得最小值,90°時(shí)取得最大值;(3)隨界面傾角增大,峰后應(yīng)力跌幅先減小后增大,30°最小,90°最大;(4)破壞形態(tài)隨界面傾角增大依次呈現(xiàn)出共軛剪切(0°)、沿弱面的剪切破壞(30°和60°)和剪切-局部劈裂破壞形態(tài)(90°)三種破壞模式;(5)儲(chǔ)庫(kù)腔頂和腔底部位強(qiáng)度較高,但脆性很強(qiáng),須采取一定措施控制這些部位的變形和位移,腔體30°和60°的腰部部位及附近強(qiáng)度較低,塑性變形能力較強(qiáng),須對(duì)儲(chǔ)庫(kù)形狀和運(yùn)營(yíng)壓力進(jìn)行精細(xì)設(shè)計(jì)。針對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行的理論分析,可為進(jìn)一步分析層狀鹽巖地層中儲(chǔ)庫(kù)的圍巖穩(wěn)定性和局部破損特性提供一定參考。
[Abstract]:According to the geological occurrence characteristics of layered salt rocks in China, triaxial compression tests of layered model materials are carried out, and the stress-strain curves, compressive strength and elastic modulus of interfacial dip angles to layered interactive model materials are discussed. The effect of post-peak stress decline and failure morphology on the failure morphology of specimens with different interface inclination was analyzed theoretically. The results show that the triaxial peak strength decreases first and then increases with the increase of interface dip angle. The maximum value is obtained at 60 擄and the maximum value is obtained at 90 擄) the modulus of elasticity increases with the increase of interface inclination angle. At the beginning, the trend of increasing with the increase of angle is very gentle, and when the inclination angle is close to 90 擄, the increasing trend is obvious. When the minimum value of 90 擄is obtained at 0 擄, the maximum value is obtained, and the maximum value is obtained with the increase of the inclination angle of the interface. The post-peak stress drop decreases first, then increases 30 擄, and then increases.) the failure patterns show conjugate shear 0 擄, shear failure 30 擄and 60 擄along the weak surface, and shear local splitting failure mode 90 擄with the increase of interface inclination. The intensity of the top and bottom parts of the storage chamber is high. However, because of the strong brittleness, some measures should be taken to control the deformation and displacement of these parts. The waist part of the cavity with 30 擄and 60 擄has low strength and strong plastic deformation ability. The shape of the reservoir and the operating pressure should be carefully designed. The theoretical analysis of the test results can provide a reference for further analysis of the stability and local damage characteristics of the reservoir in the stratified salt strata.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)礦業(yè)大學(xué)深部巖土力學(xué)與地下工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(No.51274187) 國(guó)家自然科學(xué)青年基金(No.51104108)
【分類號(hào)】:TU45
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2000060
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