發(fā)布時(shí)間：2020-03-24 17:52

【摘要】：生物成因的珊瑚礁灰?guī)r具有較為復(fù)雜的巖體結(jié)構(gòu)和區(qū)別于普通陸源脆性巖石的力學(xué)性質(zhì),為了給珊瑚礁國(guó)家工程建設(shè)提供可靠的礁灰?guī)r動(dòng)態(tài)力學(xué)參數(shù),并為珊瑚礁地下工程開(kāi)挖與防護(hù)段設(shè)計(jì)等工程實(shí)踐提供重要的科技支撐,開(kāi)展珊瑚礁灰?guī)r的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究是十分必要的。本文試驗(yàn)所用巖樣為飽和珊瑚礁灰?guī)r,采用多功能巖石試驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)試其靜態(tài)物理力學(xué)性質(zhì),采用霍普金森壓桿系統(tǒng)(SHPB)對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)單軸壓縮試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)巴西圓盤劈裂試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)單軸循環(huán)沖擊試驗(yàn),得出的主要研究成果如下:1.珊瑚礁灰?guī)r靜態(tài)物理力學(xué)性能研究。相比一般的珊瑚礁灰?guī)r,本文所采用的珊瑚礁灰?guī)r完整性、致密性較好,表現(xiàn)為密度較大,孔隙率較小,彈性縱波波速較高且隨著孔隙率的增大而呈減小的趨勢(shì),靜態(tài)單軸抗壓強(qiáng)度和劈裂抗拉強(qiáng)度都較大,其靜態(tài)單軸壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線的壓密階段和彈性階段區(qū)分不明顯,靜態(tài)抗壓和抗拉強(qiáng)度都隨著其孔隙率的增大而減小。2.珊瑚礁灰?guī)r的常規(guī)SHPB動(dòng)態(tài)試驗(yàn)研究。珊瑚礁灰?guī)r的動(dòng)態(tài)應(yīng)力-應(yīng)變曲線與一般的花崗巖、大理巖等陸源脆性巖石有所區(qū)別,存在較明顯的壓密階段,且珊瑚礁灰?guī)r的動(dòng)態(tài)單軸抗壓強(qiáng)度對(duì)應(yīng)變率敏感性要強(qiáng)于普通的陸源脆性巖石。動(dòng)態(tài)單軸壓縮試驗(yàn)中,試樣的能耗密度與入射能呈線性函數(shù)關(guān)系,與其應(yīng)變率呈冪函數(shù)關(guān)系,與其動(dòng)態(tài)單軸抗壓強(qiáng)度呈線性關(guān)系。動(dòng)態(tài)巴西圓盤劈裂試驗(yàn)中,能耗密度與其入射能、應(yīng)變率和動(dòng)態(tài)劈裂抗拉強(qiáng)度都呈較好的線性關(guān)系。3.珊瑚礁灰?guī)r單軸循環(huán)沖擊試驗(yàn)研究。在單軸循環(huán)沖擊試驗(yàn)中,隨著沖擊循環(huán)次數(shù)的增加,反射波逐漸增大而透射波逐漸減小,試件的峰值應(yīng)變和能耗密度隨著沖擊次數(shù)的增加而增加,而峰值強(qiáng)度和變形模量則隨著沖擊次數(shù)的增加而降低。采用能量吸收法、彈性模量法和最大應(yīng)變法三者的均值求得循環(huán)沖擊的宏觀損傷變量能夠較好的反映試件的損傷情況�；赪eibull分布的動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型與試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有較好的一致性,但在應(yīng)力上升段模型曲線比試驗(yàn)曲線略高,這主要是由于該模型的基本假定與珊瑚礁灰?guī)r實(shí)際的力學(xué)性質(zhì)相比更為理想化造成的,動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型計(jì)算得到的累計(jì)損傷變量在表征循環(huán)沖擊作用下試樣強(qiáng)度的變化路徑時(shí)存在一定的局限性。
【圖文】：

２．邋１分離式霍普金森桿（ＳＨＰＢ）試驗(yàn)原理逡逑工程實(shí)踐中的機(jī)械破巖、爆破開(kāi)挖等工況下巖石的應(yīng)變率大多集中在ＫＴｌＯｓ１范逡逑圍內(nèi)［５５］，針對(duì)不同應(yīng)變率段的試驗(yàn)裝置和方法，國(guó)際上一些學(xué)者給出的建議如圖２－１所逡逑示丨Ｍ〕：逡逑￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣丨邐Ｉ．．．．．．＾邋＜ｆ＾ｕｎ邋Ｕｅ邋．逡逑ｔＪｔ￣Ｌ邐１邋ｐ｜逡逑Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ邋ｒａｍ邐邐１邐４邋？逡逑Ｓｃｒｅｗ邋ｄｒｉｖｅｎ邐ｊ邐Ｓ逡逑Ｉ邋ｏＬｍｒｎｍ邋￣］邋ｆ逡逑３邋｜逡逑邐Ｓｔｉｕｃｉｕｒａｌｄｙｗｗｎｔｏ邐邐２邋｜逡逑Ｉ￣Ｃｒｅｅｐ￣Ｓｔｏｔｉｃ＆邋ｑｕｕｉ＾ｔｉｉｔｉｃｌｏａｄｉｎｏ邐／逡逑｜邐—＂—＂邐一＾邐３逡逑邐＝＝：邐１邋＆逡逑邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐ｌｏ逡逑１．Ｅ－０６邐１．Ｅ－０６邋１．Ｅ－０５邋１．Ｅ－０４邋１．Ｅ－０３邋１＾－０２邋１￡＾＞１邋！￡？００邋１ｆ＊０１邐１．Ｅ＋＃常rP薄輳跡埃矗rP保醶牛蓿埃叮]3?Ｓｔｒａｉｎ邋ｒａｌｅ邋（１／ｓ）逡逑圖２－１動(dòng)力問(wèn)題分類及對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｄｙｎａｍｉｃ邋ｐｒｏｂｌｅｍｓ邋ａｎｄ邋ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ邋ｔｅｓｔ邋ｍｅｔｈｏｄｓ逡逑從圖１可以發(fā)現(xiàn)，ＳＨＰＢ裝置能夠滿足應(yīng)變率為ｌＣＴｌＯ＇ｓ邋１范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)，逡逑該應(yīng)變率范圍包括了一般的機(jī)械沖擊、爆破和爆炸等動(dòng)載作用情況，可見(jiàn)ＳＨＰＢ裝置在逡逑巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究中起著十分重要的作用

２．邋１分離式霍普金森桿（ＳＨＰＢ）試驗(yàn)原理逡逑工程實(shí)踐中的機(jī)械破巖、爆破開(kāi)挖等工況下巖石的應(yīng)變率大多集中在ＫＴｌＯｓ１范逡逑圍內(nèi)［５５］，，針對(duì)不同應(yīng)變率段的試驗(yàn)裝置和方法，國(guó)際上一些學(xué)者給出的建議如圖２－１所逡逑示丨Ｍ〕：逡逑￣￣￣￣￣￣￣￣￣￣丨邐Ｉ．．．．．．＾邋＜ｆ＾ｕｎ邋Ｕｅ邋．逡逑ｔＪｔ￣Ｌ邐１邋ｐ｜逡逑Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ邋ｒａｍ邐邐１邐４邋？逡逑Ｓｃｒｅｗ邋ｄｒｉｖｅｎ邐ｊ邐Ｓ逡逑Ｉ邋ｏＬｍｒｎｍ邋￣］邋ｆ逡逑３邋｜逡逑邐Ｓｔｉｕｃｉｕｒａｌｄｙｗｗｎｔｏ邐邐２邋｜逡逑Ｉ￣Ｃｒｅｅｐ￣Ｓｔｏｔｉｃ＆邋ｑｕｕｉ＾ｔｉｉｔｉｃｌｏａｄｉｎｏ邐／逡逑｜邐—＂—＂邐一＾邐３逡逑邐＝＝：邐１邋＆逡逑邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐ｌｏ逡逑１．Ｅ－０６邐１．Ｅ－０６邋１．Ｅ－０５邋１．Ｅ－０４邋１．Ｅ－０３邋１＾－０２邋１￡＾＞１邋！￡？００邋１ｆ＊０１邐１．Ｅ＋＃常rP薄輳跡埃矗rP保醶牛蓿埃叮]3?Ｓｔｒａｉｎ邋ｒａｌｅ邋（１／ｓ）逡逑圖２－１動(dòng)力問(wèn)題分類及對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)方法逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｄｙｎａｍｉｃ邋ｐｒｏｂｌｅｍｓ邋ａｎｄ邋ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ邋ｔｅｓｔ邋ｍｅｔｈｏｄｓ逡逑從圖１可以發(fā)現(xiàn)，ＳＨＰＢ裝置能夠滿足應(yīng)變率為ｌＣＴｌＯ＇ｓ邋１范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)，逡逑該應(yīng)變率范圍包括了一般的機(jī)械沖擊、爆破和爆炸等動(dòng)載作用情況，可見(jiàn)ＳＨＰＢ裝置在逡逑巖石動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究中起著十分重要的作用
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU45

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;川西北晚二疊世礁灰?guī)r的發(fā)現(xiàn)[J];天然氣工業(yè);1988年03期

2 信廣林;倪立燈;;濟(jì)陽(yáng)坳陷礁灰?guī)r地震地質(zhì)研究[J];石油勘探與開(kāi)發(fā);1989年01期

3 劉海峰;朱長(zhǎng)歧;崔翔;孟慶山;吳文娟;;礁灰?guī)r嵌巖樁的端承特性試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2018年S2期

4 鄭仁淑，蘇朱劉，胡家華，胡文寶;南方地區(qū)灰?guī)r和礁灰?guī)r的電性參數(shù)測(cè)試及分析[J];江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào);1994年S1期

5 莫志強(qiáng);唐勇;;珊瑚礁灰?guī)r地質(zhì)條件下的鉆孔灌注樁施工工藝[J];中外建筑;2016年02期

6 葉正輝;;淺海珊瑚礁灰?guī)r橋梁鉆孔灌注樁基施工[J];四川水泥;2016年05期

7 錢凱;王淑芬;;濟(jì)陽(yáng)坳陷下第三系礁灰?guī)r及礁灰?guī)r油氣藏[J];石油勘探與開(kāi)發(fā);1986年05期

8 蔣有錄;吳松濤;翟秀芬;劉鑫金;;沾化凹陷四扣地區(qū)沙四段礁灰?guī)r油藏成藏動(dòng)力探討[J];天然氣地球科學(xué);2011年03期

9 李莎;毛茂;徐升;;馬爾代夫礁灰?guī)r物理力學(xué)特性研究[J];武漢勘察設(shè)計(jì);2017年06期

10 任愛(ài)君;毛黨龍;陳倫杰;;湖南花垣地區(qū)礁灰?guī)r型鉛鋅礦成礦特征及找礦方向[J];國(guó)土資源導(dǎo)刊;2017年01期

相關(guān)會(huì)議論文 前3條

1 王福利;胡光義;古莉;劉小梅;;礁灰?guī)r儲(chǔ)層地震反射屬性研究[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第22屆年會(huì)論文集[C];2006年

2 單華剛;汪稔;;珊瑚礁工程地質(zhì)中的幾個(gè)重要問(wèn)題研究[A];第六屆全國(guó)工程地質(zhì)大會(huì)論文集[C];2000年

3 李志勇;王維理;;珊瑚礁地區(qū)工程地質(zhì)特征[A];2016年全國(guó)工程勘察學(xué)術(shù)大會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2016年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 李偉;能否在珊瑚島礁上建大橋[N];中國(guó)海洋報(bào);2017年

2 ;湖南花垣阿拉-錦和地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2018年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王新志;南沙群島珊瑚礁工程地質(zhì)特性及大型工程建設(shè)可行性研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所）;2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前9條

1 范超;珊瑚礁灰?guī)r的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D];廣西大學(xué);2018年

2 劉鑫金;沾化凹陷四扣洼陷及周邊沙四段礁灰?guī)r油藏成藏機(jī)理研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2009年

3 黃X;LH11-1油田礁灰?guī)r油藏橫向滲流機(jī)理及驅(qū)替特征實(shí)驗(yàn)研究[D];西南石油大學(xué);2016年

4 袁征;高強(qiáng)珊瑚混凝土配合比工藝與抗壓特性研究[D];廣西大學(xué);2017年

5 符穎;天津薊縣剖面中元古界鐵嶺組二段疊層石巖礁灰?guī)r中海綠石的初步研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）;2008年

6 郭越;強(qiáng)底水礁灰?guī)rL油藏水平井開(kāi)發(fā)影響因素及效果評(píng)價(jià)研究[D];西南石油大學(xué);2017年

7 王峻峰;礁灰?guī)rL油藏微觀滲流機(jī)理研究[D];西南石油大學(xué);2017年

8 王志強(qiáng);LH11-1油田礁灰?guī)r油藏水驅(qū)及提高采收率滲流機(jī)理實(shí)驗(yàn)研究[D];西南石油大學(xué);2017年

9 徐保照;鈣質(zhì)土中錨固基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究[D];天津大學(xué);2014年

本文編號(hào)：2598650