發(fā)布時間：2020-03-18 01:42

【摘要】：泥質(zhì)白云巖作為一種軟巖廣泛分布于貴州各地,近年來,隨著西部建設(shè)的大力推進,泥質(zhì)白云巖的力學(xué)性質(zhì)越來越受到學(xué)者們的關(guān)注,泥質(zhì)白云巖在受力過程中免不了會受到機械、地震等的反復(fù)作用,此前雖然已有學(xué)者對泥質(zhì)白云巖的力學(xué)特性展開了大量研究,但對于泥質(zhì)白云巖的疲勞特性還研究甚少,基于此,筆者對泥質(zhì)白云巖的疲勞特性展開研究,主要做了以下工作:(1)建立基于數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)(DIC)的泥質(zhì)白云巖單軸壓縮試驗方法,用以觀測巖石單軸壓縮過程中裂縫的演化過程,并通過對比DIC測出的表觀應(yīng)變與RMT實驗機所得的整體應(yīng)變,進一步驗證DIC測試結(jié)果的準確性與適用性。(2)通過分析泥質(zhì)白云巖單軸壓縮過程中的應(yīng)變云圖,發(fā)現(xiàn)應(yīng)變云圖中數(shù)值較大的點與巖石損傷發(fā)展密切相關(guān),因此利用應(yīng)變云圖中數(shù)值排列在前10%的點定義了損傷因子,并做損傷因子演化圖。(3)巖石單軸壓縮強度是疲勞加載的參照,本文對泥質(zhì)白云巖的單軸壓縮曲線進行了統(tǒng)計分析,并提出了一種新的估算巖石強度的方法。(4)上限應(yīng)力、應(yīng)力幅值和加載頻率對泥質(zhì)白云巖疲勞壽命的影響明顯:隨著上限應(yīng)力的增大,泥質(zhì)白云巖的疲勞壽命呈減小趨勢;隨著應(yīng)力幅值的增大,泥質(zhì)白云巖的疲勞壽命呈減小趨勢;隨著加載頻率的增大,泥質(zhì)白云巖的疲勞壽命呈增大趨勢。(5)分別對一個循環(huán)內(nèi)和不同循環(huán)次數(shù)下泥質(zhì)白云巖應(yīng)變云圖的演化規(guī)律進行了分析,結(jié)果表明,由于疲勞加載頻率較大,巖石在一個循環(huán)加載內(nèi)的損傷累積很小,而不同循環(huán)次數(shù)下的應(yīng)變云圖能很好地反應(yīng)疲勞過程中裂縫的演化情況。(6)基于DIC技術(shù)所得的應(yīng)變云圖,分析了上限應(yīng)力、應(yīng)力幅值、加載頻率對泥質(zhì)白云巖疲勞裂縫演化的影響,并從疲勞裂縫演化的角度出發(fā),解釋了這3個因素對泥質(zhì)白云巖疲勞壽命的影響。
【圖文】：

這使得巖石疲勞的研究困難重重。對于巖石疲勞的加載，學(xué)者們主要利用正弦波、方波、三角波等波形（如圖1-1 所示）。無論采用哪種波形都要以巖石的單軸強度為基準，但即使是采自同一塊巖石上的試樣，由于其成因的復(fù)雜性，力學(xué)特性離散性都較大。林燕清等[9,10]在研究中發(fā)現(xiàn)：巖石單軸強度預(yù)估的微小偏差會在疲勞壽命中被成百倍、成千倍的放大，因此在疲勞加載前，我們必須找到一種有效的方法來預(yù)估巖石的單軸強度。常用的非直接測試巖石單軸強度的方法有：超聲波速法、施密特回彈法、點荷載法、沖擊強度法、抗崩解耐久性測試法等，國內(nèi)外學(xué)者利用現(xiàn)場和室內(nèi)實驗數(shù)據(jù)，建了了上述指標與巖石單軸強度間的經(jīng)驗公式，但由于巖石的離散性，這些經(jīng)驗公式的準確性還有待驗證。李文[11]發(fā)現(xiàn)頁巖的強度與密度、縱波波速、點荷載強度的線性相關(guān)性都在0.89 以上，此外他還用多元線性回歸法（MLR）估算了巖石的抗壓強度。解明禮[12]認為影響巖石強度的因素眾多，，并且這些因素間具有交互作用，于是他提出了基于 RES 交互作用矩陣的 BP 網(wǎng)絡(luò)強度預(yù)測模型。李文[13]利用干密度和 P 波波速兩個參數(shù)建立了 P 波模量和頁巖、英安斑巖強度的線性關(guān)系，結(jié)果證明該方法操作簡單且精度較高。田忠[14]利用煤田測井曲線構(gòu)建復(fù)合參數(shù)，結(jié)果表明巖石的抗壓強度與復(fù)合參數(shù)相關(guān)性高，利用相關(guān)曲線預(yù)測的強度與實際強度平均誤差為10.59%。陳善樂[15]采用交叉最小二乘支持向量法（DILSSVM）來預(yù)估巖石在單軸及三軸受力狀態(tài)下的強度，該方法相較于經(jīng)典強度準則對于巖石種類多變的復(fù)雜

貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文承東研究了煤樣在三軸循環(huán)荷載作用下的變形與強度加載應(yīng)力-應(yīng)變曲線受控于三軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線，似，在強度方面，峰值強度、殘余強度與圍壓成正比有成[26]以高強度白水泥模擬類巖石，在其上預(yù)制不同高頻循環(huán)荷載下的裂紋擴展規(guī)律。胡盛斌[27]對巖石內(nèi)析和熱應(yīng)力分析，研究了充填物對疲勞裂紋擴展的
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TU45

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

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2 趙凱;喬春生;羅富榮;郝志宏;;不同頻率循環(huán)荷載下石灰?guī)r疲勞特性試驗研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2014年S2期

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 賓婷婷;三軸循環(huán)荷載作用下輝長巖力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究[D];成都理工大學(xué);2016年

本文編號：2588018