自然巖體中含有大量的初始微裂紋,這些微裂紋在應(yīng)力作用下不斷擴展和貫通將對巖體力學(xué)性能產(chǎn)生顯著的影響。壓縮條件下含預(yù)制裂紋類巖石破壞過程研究對地質(zhì)工程中巖體強度預(yù)測、巖坡穩(wěn)定性分析、地下巷道圍巖穩(wěn)定性評價等有著重要的理論價值和工程意義。本文通過配制相似材料模擬玄武巖等脆性材料,制作不同裂隙組合形式的單裂隙和雙裂隙試樣。應(yīng)用自主研發(fā)的“YDS-3型巖石力學(xué)多功能試驗機”對試樣進(jìn)行單軸和雙軸壓縮試驗,借助PIV粒子成像測速系統(tǒng)實時記錄巖樣表面變形過程,研究裂隙巖石破壞過程和裂紋擴展規(guī)律,主要成果如下:（1）加載過程中試樣表面顆粒最大相對位移值的變化規(guī)律可用于表征試樣表面顆粒的波動特征,能夠有效的對裂隙巖石破壞過程進(jìn)行劃分,并確定相應(yīng)的特征應(yīng)力值。以軸向最大相對位移值的變化規(guī)律判斷閉合應(yīng)力,以側(cè)向最大相對位移值判斷起裂和損傷應(yīng)力。（2）破壞過程中特征強度受側(cè)壓和裂隙組合方式的影響,具體表現(xiàn)為:試樣的閉合應(yīng)力、起裂應(yīng)力和峰值應(yīng)力與側(cè)壓基本呈正線性關(guān)系,閉合應(yīng)力對側(cè)壓的敏感性相對較弱,損傷應(yīng)力對側(cè)壓的敏感性最強。各特征應(yīng)力值隨著裂隙傾角的增大呈先減小后增加的“V”形變化,在裂隙傾角為45°時取最低... 

【文章來源】：成都理工大學(xué)四川省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 壓縮條件下巖石破壞過程階段劃分及特征值研究
        1.2.2 壓縮條件下裂隙巖石變形破壞特征研究
        1.2.3 裂隙巖石變形破壞過程的細(xì)觀模式研究
        1.2.4 課題組已有研究成果
    1.3 現(xiàn)有研究的不足
    1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第2章 試驗設(shè)計
    2.1 試樣設(shè)計
        2.1.1 相似材料配比
        2.1.2 試樣幾何尺寸
        2.1.3 試樣制作
    2.2 試驗方案及設(shè)備
        2.2.1 試驗設(shè)備
        2.2.2 試驗方案
    2.3 本章小結(jié)
第3章 壓縮條件下裂隙巖石破壞過程劃分
    3.1 裂隙巖石破壞過程的階段劃分
        3.1.1 已有的裂隙巖石破壞過程劃分方法
        3.1.2 基于最大相對位移的裂隙巖石破壞階段劃分
        3.1.3 破壞過程劃分的有效性分析
    3.2 裂隙巖石應(yīng)力應(yīng)變曲線分析
    3.3 裂隙巖石破壞過程中特征值強度和變形分析
        3.3.1 破壞過程中各強度參數(shù)統(tǒng)計
        3.3.2 破壞過程中特征強度的影響因素分析
        3.3.3 破壞過程中特征強度值對應(yīng)的變形值特點分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 裂隙巖石破壞過程中的應(yīng)力場和位移場特征
    4.1 裂隙巖石破壞過程中裂紋擴展的時空演化特征
    4.2 裂隙巖石各階段應(yīng)力應(yīng)變場特征分析
    4.3 應(yīng)力應(yīng)變場特征的影響因素分析
        4.3.1 裂隙組合
        4.3.2 應(yīng)力環(huán)境
    4.4 本章小結(jié)
第5章 裂隙巖石破壞過程中裂紋擴展的細(xì)觀位移模式
    5.1 裂紋擴展的細(xì)觀位移模式及力學(xué)性質(zhì)判識
        5.1.1 試樣粘結(jié)顆粒間的位移模式分類
        5.1.2 裂隙巖石裂紋擴展的細(xì)觀位移模式分析
    5.2 裂隙巖石裂紋擴展及破壞特征分析
        5.2.1 裂隙巖石裂紋擴展模式
        5.2.2 裂紋起裂判據(jù)分析
        5.2.3 裂隙傾角和側(cè)壓對破壞模式的影響
        5.2.4 巖橋傾角對破壞模式的影響
    5.3 裂隙巖石破壞模式分類
        5.3.1 單裂隙試件
        5.3.2 雙裂隙試件
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于數(shù)字圖像相關(guān)法的含填充裂隙大理巖單軸壓縮破壞過程研究[J]. 袁媛,潘鵬志,趙善坤,王斌,宋桂紅.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(02)
[2]基于應(yīng)力集中強度比的單裂隙巖石破壞過程研究[J]. 呂小波,趙其華,韓剛.  巖土力學(xué). 2017(S1)
[3]炭質(zhì)頁巖巴西劈裂載荷下破壞過程的時空特征研究[J]. 杜夢萍,潘鵬志,紀(jì)維偉,張振華,高要輝.  巖土力學(xué). 2016(12)
[4]巖石變形破壞各階段強度特征值確定方法[J]. 高美奔,李天斌,孟陸波,陳國慶,陳超,廖安杰,羅凱.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(S2)
[5]雙軸循環(huán)荷載條件下含預(yù)制裂紋類玄武巖巖橋貫通模式[J]. 韓剛,楊帆,劉宇,王延寧,趙幸,趙其華.  工程地質(zhì)學(xué)報. 2016(02)
[6]基于應(yīng)變局部化的雙裂紋巖樣貫通模式及強度試驗研究[J]. 趙程,鮑沖,田加深,松田浩,森田千尋.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2015(11)
[7]花崗巖中多條裂隙的萌生擴展過程研究[J]. 陳中一,徐金明,劉芳.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2015(05)
[8]裂隙形式對巖體強度特征及破壞模式影響的試驗研究[J]. 劉學(xué)偉,劉泉聲,陳元,李強.  巖土力學(xué). 2015(S2)
[9]裂紋閉合應(yīng)力及其巖石微裂紋損傷評價[J]. 彭俊,蔡明,榮冠,周創(chuàng)兵,趙星光.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2015(06)
[10]不同裂隙角度對巖體強度影響研究[J]. 孫朝陽.  煤炭技術(shù). 2015(06)

博士論文
[1]脆性材料中三維裂隙斷裂試驗、理論與數(shù)值模擬研究[D]. 郭彥雙.山東大學(xué) 2007

碩士論文
[1]基于非接觸應(yīng)力場的雙裂隙巖石壓縮破壞模式試驗研究[D]. 呂小波.成都理工大學(xué) 2017
[2]循環(huán)荷載下裂隙巖體能量演化及損傷特性試驗研究[D]. 白仕紅.成都理工大學(xué) 2015
[3]循環(huán)荷載下含裂隙脆性巖體破壞機理試驗研究[D]. 楊帆.成都理工大學(xué) 2014
[4]裂隙巖體變形局部化及能量演化規(guī)律模擬試驗研究[D]. 王延寧.成都理工大學(xué) 2014
[5]基于能量原理的節(jié)理巖體裂紋擴展試驗研究[D]. 趙幸.成都理工大學(xué) 2013



本文編號：3460122