關(guān)于多裂隙巖體在荷載作用下的破壞機理以及裂隙擴展機制是巖土工程領(lǐng)域重要的研究課題,巖土工程中的很多破壞失穩(wěn)都與巖體中裂隙在受到外力作用下的擴展貫通及相互作用有關(guān)。但由于研究此類試驗條件限制,以及實際巖體條件復(fù)雜,目前的研究工作雖然取得了一定的成果,但仍然還存在諸多尚未研究及解決的問題。因此,對于多裂隙巖體在不同幾何參數(shù)下破壞機制的研究一直是巖體斷裂力學(xué)的熱門課題。為此,本文對64個含九條有序裂紋類巖石試樣進(jìn)行單軸壓縮試驗,研究了軟巖、硬巖的起裂、擴展和連接的機理,應(yīng)用分形理論,用分形維數(shù)對試件的破壞程度進(jìn)行了分析,并基于數(shù)字圖像技術(shù)對揭示了位移及應(yīng)變的分布規(guī)律,獲得了以下幾點成果:（1）當(dāng)裂紋角度減少時,延性材料試件的起裂模式由次生共面裂紋轉(zhuǎn)變?yōu)橐砹鸭y,且主要連接模式由剪切型連接轉(zhuǎn)變?yōu)閺埨瓦B接;對于脆性材料試件的起裂模式及主要連接模式影響較小;次生共面裂紋與次生共面裂紋的連接模式只出現(xiàn)于角度為60°時。延、脆性材料試件的破壞模式由拉剪復(fù)合型破壞轉(zhuǎn)變?yōu)閺埨推茐?延、脆性材料的起裂應(yīng)力、峰值應(yīng)力隨著角度減小而減小;脆材料性試件的峰值應(yīng)變隨角度減小而增大。（2）裂紋排距:裂紋排距增大對于... 

【文章頁數(shù)】：219 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 含裂隙巖體擴展過程研究方法與現(xiàn)狀
        1.2.1 理論研究
        1.2.2 試驗研究
        1.2.3 數(shù)值分析研究
    1.3 研究思路和內(nèi)容
        1.3.1 本文研究思路
        1.3.2 本文研究內(nèi)容
        1.3.3 技術(shù)路線
2 試驗設(shè)計
    2.1 試驗?zāi)康?br>    2.2 巖石相似材料選擇
    2.3 預(yù)制裂紋空間幾何位置
    2.4 試樣規(guī)格及制備過程
    2.5 試驗裝置及加載方案
        2.5.1 試驗裝置
        2.5.2 加載過程
    2.6 本章小結(jié)
3 裂紋擴展與試樣破壞分析
    3.1 預(yù)制裂紋尖端起裂、連接模式、破壞模式定義
        3.1.1 預(yù)制裂紋尖端萌生模式
        3.1.2 預(yù)制裂紋連接模式定義
        3.1.3 試件編號及試件對比分組
    3.2 試件裂紋擴展總體描述
    3.3 不同傾角下裂紋起裂、連接及貫通模式分析
    3.4 不同排距或間距下裂紋起裂、連接及貫通模式分析
        3.4.1 不同排距或間距下裂紋起裂模式分析
        3.4.2 不同排距或間距下裂紋連接及破壞模式分析
    3.5 不同材料配比下裂紋起裂、連接及貫通模式分析
    3.6 本章小結(jié)
4 單軸壓縮下試樣力學(xué)特性分析
    4.1 單軸壓縮下試樣應(yīng)力應(yīng)變曲線
        4.1.1 延性組
        4.1.2 脆性組
    4.2 預(yù)制裂紋空間參數(shù)及材料配比對起裂應(yīng)力的影響
    4.3 預(yù)制裂紋空間參數(shù)及材料配比對峰值應(yīng)力的影響
    4.4 預(yù)制裂紋空間參數(shù)及材料配比對峰值應(yīng)變的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 試件破壞過程分形維數(shù)計算
    5.1 分形理論及測量方法
    5.2 分形維數(shù)計算過程
    5.3 各試件在破壞過程中的分形維數(shù)
    5.4 本章小結(jié)
6 基于數(shù)字圖像技術(shù)對位移及應(yīng)變規(guī)律的研究
    6.1 數(shù)字散斑相關(guān)方法簡介
        6.1.1 數(shù)字散斑相關(guān)方法研究現(xiàn)狀
        6.1.2 數(shù)字散斑相關(guān)方法基本原理
    6.2 試件表面位移云圖及應(yīng)變云圖分析
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 本文結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]單軸壓縮下節(jié)理間距和傾角對巖體模擬試件強度和變形的影響研究[J]. 陳新,李東威,王莉賢,張市飛.  巖土工程學(xué)報. 2014(12)
[2]單軸壓縮條件下預(yù)制裂隙類巖石材料實驗研究[J]. 鄭文翔,趙延林,王敏.  湖南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2013(04)
[3]節(jié)理巖體模型單軸壓縮破碎規(guī)律研究[J]. 陳新,王仕志,李磊.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2012(05)
[4]單壓下類巖材料有序多裂紋體的宏觀力學(xué)性能[J]. 黎立云,車法星,盧晉福,劉大安.  北京科技大學(xué)學(xué)報. 2001(03)
[5]類巖材料多裂紋體斷裂破壞試驗及有限元分析[J]. 車法星,黎立云,劉大安.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2000(03)
[6]應(yīng)用無單元法追蹤裂紋擴展[J]. 寇曉東,周維垣.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2000(01)
[7]平面應(yīng)力條件下閉合斷續(xù)節(jié)理巖體破壞機理及強度特性[J]. 白世偉,任偉中,豐定祥,陳錦清,賈中和.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 1999(06)
[8]流形元方法在模擬裂紋擴展中的應(yīng)用[J]. 王水林,葛修潤.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 1997(05)
[9]流形元法及其在工程中的應(yīng)用[J]. 周維垣,楊若瓊,剡公瑞.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 1996(03)
[10]壓剪應(yīng)力作用下共線裂紋的強度判定[J]. 徐靖南，朱維申.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 1995(04)

博士論文
[1]巖石中不等長多裂紋起裂及擴展規(guī)律試驗研究[D]. 陳慶豐.中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 2014
[2]自然單元法的發(fā)展及其應(yīng)用[D]. 盧波.中國科學(xué)院研究生院（武漢巖土力學(xué)研究所） 2005

碩士論文
[1]巖石相似材料的試驗研究[D]. 李兵.重慶大學(xué) 2015
[2]雙軸壓縮下預(yù)制裂隙類巖石材料破壞實驗研究與數(shù)值分析[D]. 王敏.湖南科技大學(xué) 2014
[3]不同張開度裂紋擴展的模型試驗研究[D]. 先超.重慶大學(xué) 2014
[4]單軸壓縮下裂紋擴展相似模型試驗研究[D]. 馮亞飛.重慶大學(xué) 2012



本文編號：3734526