在深部資源開(kāi)采工程和地下空間拓展工程中,巖柱的穩(wěn)定性問(wèn)題一直是實(shí)際工程開(kāi)展所面臨的一項(xiàng)難題。由于深部巖體處于“三高一擾動(dòng)”的特殊地質(zhì)力學(xué)環(huán)境,天然或人造巖體發(fā)生失穩(wěn)的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生,且基本與深度呈正相關(guān)關(guān)系,對(duì)資源的安全開(kāi)采和人類(lèi)的安全活動(dòng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此,開(kāi)展深部巖體在單軸壓縮下的破裂失穩(wěn)規(guī)律,不僅對(duì)巖體力學(xué)理論的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,還對(duì)資源開(kāi)發(fā)的可行性及可持續(xù)發(fā)展都具有重要的戰(zhàn)略意義。本文以不同類(lèi)型的巖石作為研究對(duì)象,結(jié)合理論分析和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方式對(duì)立方體試件和圓柱體試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)和聲發(fā)射試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)試件破壞整個(gè)過(guò)程的宏觀破裂形態(tài)、微觀聲發(fā)射能率和撞擊數(shù)率間的冪律特征及尖點(diǎn)突變模型、各試件巖爆發(fā)生的傾向性等級(jí)進(jìn)行探討,通過(guò)研究巖體破壞過(guò)程的自組織臨界規(guī)律,從非線性科學(xué)理論的角度來(lái)分析其破裂機(jī)理,為實(shí)際工程提供一定指導(dǎo)性建議。論文的主要工作和結(jié)論陳列如下:(1)通過(guò)分別對(duì)立方體和圓柱體砂漿試件、混凝土試件、紅砂巖試件和花崗巖試件進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn),研究結(jié)果表明:試件宏觀累進(jìn)性破裂過(guò)程是一個(gè)以弱結(jié)構(gòu)面為動(dòng)態(tài)吸引子,由低能值的無(wú)序穩(wěn)定態(tài)走向高能值的有序非穩(wěn)定態(tài)...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1試驗(yàn)試件

（d）圓柱體混凝土（e）圓柱體紅砂巖（f）圓柱體花崗巖圖2.1試驗(yàn)試件2.2.2試驗(yàn)主要設(shè)備及參數(shù)設(shè)置為了采集巖石與類(lèi)巖石材料的極限破壞強(qiáng)度、彈性模量、應(yīng)力-應(yīng)變信息和聲發(fā)射特征參數(shù)，來(lái)建立試件細(xì)觀裂紋萌生到宏觀裂紋擴(kuò)展過(guò)程的變化關(guān)系。本文采用單軸壓縮試驗(yàn)的方法，同步監(jiān)....

圖2.2DS5系列全信息聲發(fā)射信號(hào)分析儀

（c）放大器（d）硅脂耦合劑圖2.2DS5系列全信息聲發(fā)射信號(hào)分析儀聲發(fā)射儀加載設(shè)備計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)控制設(shè)備聲發(fā)射系統(tǒng)加載系統(tǒng)試件圖2.3聲發(fā)射試驗(yàn)信號(hào)采集裝置圖2.2.3試驗(yàn)方法及步驟出于試件強(qiáng)度、數(shù)量和加載靈敏度方面考慮，本試驗(yàn)采用力控制加載方式進(jìn)行加載，分批在不同....

圖2.4平衡曲面和控制變量平面

圖2.4平衡曲面和控制變量平面形方程（式2.3）只有一個(gè)實(shí)根，p，q狀態(tài)是穩(wěn)定的；當(dāng)F=0，突變流形方程，2根相同。若p=0且q=0時(shí)，3根相突變流形方程有3個(gè)互不相等的實(shí)根，定狀態(tài)。數(shù)率可以看作是對(duì)時(shí)間變量t的連續(xù)變可滿(mǎn)足精度要求，如式（2.6）所示....

圖3.2砂漿體試件破裂累進(jìn)變化過(guò)程

（c）非穩(wěn)定發(fā)展階段（d）失穩(wěn)后的殘余強(qiáng)度階段圖3.2砂漿體試件破裂累進(jìn)變化過(guò)程從圖3.1和圖3.2中分析可知，立方體砂漿材料屬于準(zhǔn)脆性材料，整個(gè)加載現(xiàn)出四個(gè)階段：（1）彈性變形階段。在加載初期，砂漿體試件處于應(yīng)力積累性應(yīng)變能形式吸收載荷的做功；（2）微裂隙穩(wěn)定發(fā)展....

本文編號(hào)：3900170