【摘要】：隧道或巷道圍巖在掘進過程中常受到周期荷載的作用使得巖石的力學響應發(fā)生變化,故循環(huán)加卸載作用下巖石本構模型的研究對于隧道或巷道圍巖的穩(wěn)定性有重要作用。循環(huán)荷載作用下的巖石統(tǒng)計損傷本構對于圍巖變形預測起關鍵作用,對圍巖的支護也能起到指導作用。在實際工程當中周期荷載的應力峰值是不斷變化的,所以分級加卸載本構模型更貼合工程實際。對于巖石統(tǒng)計損傷本構的建立,由于巖石裂紋數(shù)服從Weibull分布,Griffith準則認為巖石的破壞是由于裂紋擴展導致的,故本文基于Griffith準則和Weibull分布建立了一種能夠描述分級加卸載巖石本構模型。分級加卸載本構雖然能夠描述巖石破壞時的力學響應,但是對于巖石破壞本質的反映卻不甚理想。通過對比單軸分級加卸載應力-應變曲線和單軸壓縮應力-應變曲線的演化規(guī)律發(fā)現(xiàn)單軸壓縮應力應變曲線是單軸分級加卸載應力應變曲線的外包絡線,并且目前關于能量的研究中都是關于循環(huán)加卸載過程中的彈性能、塑性能及滯回環(huán)演化規(guī)律進行分析,而較少關于單軸壓縮破壞過程中各階段的能量演化的分析,單軸壓縮過程的能量分析有助于探索巖石壓密階段、彈性階段、塑性階段的各能量之間的比例和演化規(guī)律、以及巖石的儲能性質。本次試驗擬采用單軸分級加卸載試驗和單軸壓縮試驗兩種方式,對單軸壓縮過程中能量演化規(guī)律進行分析�；趩屋S壓縮破壞過程中彈性能和塑性能量比值與應力的演化規(guī)律,對巖石的儲能性指標彈性能量指數(shù)計算公式進行修正。圖33表5參50
【圖文】：

邐１試驗方案及結果分析力學性質相近。將砂巖加工為直徑５０ｍｍ、高１００ｍｍ的標準巖石試件。將圓柱兩端采用砂紙打磨，使其上下表面平行度及表面平面度符合國際巖石試驗標準件的要求。單軸分級加卸載試驗在ＲＭＴ－１５０Ｂ巖石力學測試系統(tǒng)進行試驗，按加載加載速率為0．５ｋＮ／ｓ，每組３個試件。巖石按０－＞６０—０—８０—０１００－＞０－＞１２０—０—１４０．．．直至巖石發(fā)生破壞。單軸抗壓強度試驗也采用加載速率０．５ｋＮ／ｓ。砂巖加載路徑圖如圖１所不。逡逑根據(jù)單軸壓縮的應力－應變曲線巖石的壓密階段約在６０ｋＮ左右，所以設置逡逑初始單軸分級加載的荷載峰值為６０ｋＮ后卸載。巖石的單軸抗壓強度為１７２ｋＮ左逡逑右，設置以每次循環(huán)增加２０ｋＮ，能夠選擇超過６個卸載點。有６個卸載點既能逡逑了解巖石各階段的能量演化規(guī)律，又能夠盡量減小分級加卸載的次數(shù)。在實際逡逑工程中由于巖石在周期荷載作用下的每次加載應力峰值不完全相同，，如果加載逡逑的應力峰值較前一次較小那么巖石產生的損傷可以忽略不計，所以采用應力不逡逑斷遞增的分級加卸載的方式更符合工程實際情況。逡逑

１試驗方案及結果分析邐逡逑一次加載的變形模量相對較小，其變形較大。每次的加載曲線都與前一次循逡逑卸載曲線相交形成一個密閉的滯回環(huán)，隨著加載次數(shù)的的增多滯回環(huán)的面積逡逑增大。當巖石加載至８６ＭＰａ時巖石發(fā)生破壞，試驗機自動卸載。逡逑１００邋ｒ逡逑
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU45

【參考文獻】

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本文編號：2706651