【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(lái),隨著西部建設(shè)的大力推進(jìn),泥質(zhì)白云巖的力學(xué)性質(zhì)越來(lái)越受到學(xué)者們的關(guān)注,泥質(zhì)白云巖在受力過(guò)程中免不了會(huì)受到機(jī)械、地震等的反復(fù)作用,此前雖然已有學(xué)者對(duì)泥質(zhì)白云巖的力學(xué)特性展開(kāi)了大量研究,但對(duì)于泥質(zhì)白云巖的疲勞特性還研究甚少,基于此,筆者對(duì)泥質(zhì)白云巖的疲勞特性展開(kāi)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(yàn)方法,用以觀測(cè)巖石單軸壓縮過(guò)程中裂縫的演化過(guò)程,并通過(guò)對(duì)比DIC測(cè)出的表觀應(yīng)變與RMT實(shí)驗(yàn)機(jī)所得的整體應(yīng)變,進(jìn)一步驗(yàn)證DIC測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性與適用性。(2)通過(guò)分析泥質(zhì)白云巖單軸壓縮過(guò)程中的應(yīng)變?cè)茍D,發(fā)現(xiàn)應(yīng)變?cè)茍D中數(shù)值較大的點(diǎn)與巖石損傷發(fā)展密切相關(guān),因此利用應(yīng)變?cè)茍D中數(shù)值排列在前10%的點(diǎn)定義了損傷因子,并做損傷因子演化圖。(3)巖石單軸壓縮強(qiáng)度是疲勞加載的參照,本文對(duì)泥質(zhì)白云巖的單軸壓縮曲線進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,并提出了一種新的估算巖石強(qiáng)度的方法。(4)上限應(yīng)力、應(yīng)力幅值和加載頻率對(duì)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(shì);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(shì);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(shì)。(5)分別對(duì)一個(gè)循環(huán)內(nèi)和不同循環(huán)次數(shù)下泥質(zhì)白云巖應(yīng)變?cè)茍D的演化規(guī)律進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,由于疲勞加載頻率較大,巖石在一個(gè)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?cè)茍D能很好地反應(yīng)疲勞過(guò)程中裂縫的演化情況。(6)基于DIC技術(shù)所得的應(yīng)變?cè)茍D,分析了上限應(yīng)力、應(yīng)力幅值、加載頻率對(duì)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(gè)因素對(duì)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(duì)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(wú)論采用哪種波形都要以巖石的單軸強(qiáng)度為基準(zhǔn)，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(qiáng)度預(yù)估的微小偏差會(huì)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(lái)預(yù)估巖石的單軸強(qiáng)度。常用的非直接測(cè)試巖石單軸強(qiáng)度的方法有：超聲波速法、施密特回彈法、點(diǎn)荷載法、沖擊強(qiáng)度法、抗崩解耐久性測(cè)試法等，國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用現(xiàn)場(chǎng)和室內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建了了上述指標(biāo)與巖石單軸強(qiáng)度間的經(jīng)驗(yàn)公式，但由于巖石的離散性，這些經(jīng)驗(yàn)公式的準(zhǔn)確性還有待驗(yàn)證。李文[11]發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖的強(qiáng)度與密度、縱波波速、點(diǎn)荷載強(qiáng)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(qiáng)度。解明禮[12]認(rèn)為影響巖石強(qiáng)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(qiáng)度預(yù)測(cè)模型。李文[13]利用干密度和 P 波波速兩個(gè)參數(shù)建立了 P 波模量和頁(yè)巖、英安斑巖強(qiáng)度的線性關(guān)系，結(jié)果證明該方法操作簡(jiǎn)單且精度較高。田忠[14]利用煤田測(cè)井曲線構(gòu)建復(fù)合參數(shù)，結(jié)果表明巖石的抗壓強(qiáng)度與復(fù)合參數(shù)相關(guān)性高，利用相關(guān)曲線預(yù)測(cè)的強(qiáng)度與實(shí)際強(qiáng)度平均誤差為10.59%。陳善樂(lè)[15]采用交叉最小二乘支持向量法（DILSSVM）來(lái)預(yù)估巖石在單軸及三軸受力狀態(tài)下的強(qiáng)度，該方法相較于經(jīng)典強(qiáng)度準(zhǔn)則對(duì)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(qiáng)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(qiáng)度方面，峰值強(qiáng)度、殘余強(qiáng)度與圍壓成正比有成[26]以高強(qiáng)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(kuò)展規(guī)律。胡盛斌[27]對(duì)巖石內(nèi)析和熱應(yīng)力分析，研究了充填物對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展的
【學(xué)位授予單位】：貴州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU45

【參考文獻(xiàn)】

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(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年S2期

3 蘇承東;熊祖強(qiáng);翟新獻(xiàn);顧明;;三軸循環(huán)加卸載作用下煤樣變形及強(qiáng)度特征分析[J];采礦與安全工程學(xué)報(bào);2014年03期

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1 趙凱;巖溶地區(qū)石灰?guī)r疲勞特性試驗(yàn)研究及工程應(yīng)用[D];北京交通大學(xué);2013年

2 宋海鵬;數(shù)字圖像相關(guān)方法及其在材料損傷破壞實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[D];天津大學(xué);2013年

3 肖建清;循環(huán)荷載作用下巖石疲勞特性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2009年

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5 孟憲宏;混凝土疲勞剩余強(qiáng)度試驗(yàn)及理論研究[D];大連理工大學(xué);2006年

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1 賓婷婷;三軸循環(huán)荷載作用下輝長(zhǎng)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(hào)：2588018