隨著深部地應力的復雜性增加,巖體的破壞形式逐漸呈現(xiàn)多樣化,但Ⅰ型斷裂破壞與Ⅱ型斷裂破壞仍是兩種重要的基本形式。本文通過室內物理試驗、數值模擬試驗、理論推導等研究方法,完成了 Escabrosa石灰?guī)r的基本力學性質和Ⅰ型、Ⅱ型兩種斷裂韌度測試,而后針對研究較少的Ⅱ型斷裂韌度試驗,進行了應力分析;從細觀方面入手,構建了圍壓沖切試驗細觀模型,建立了圍壓與Ⅱ型斷裂韌度的關系;揭示了圍壓沖切試驗中微觀裂隙的時空演化規(guī)律,提出了 Ⅱ型斷裂韌度、巖石抗拉強度與圍壓的數量關系。在較小圍壓下:通過圍壓沖切試驗的應力分析結果,得到最大主應力集中于上切口內側與下切口外側,揭示了較小圍壓下應力集中區(qū)呈整體“八字”型的規(guī)律特點;通過圍壓沖切試驗細觀模擬同樣得到了“八字”型裂紋擴展特征。該形態(tài)特征與Escabrosa石灰?guī)r圍壓沖切物理試驗中的“八字”型試樣斷裂破壞跡線相吻合。通過圍壓沖切試驗的細觀模型計算得到,Ⅱ型斷裂韌度值在較小圍壓下呈線性增長,當圍壓增大至40MPa時,斷裂韌度值逐漸趨于穩(wěn)定,該規(guī)律與眾多物理試驗結果一致,從而驗證了該細觀模型對于巖石Ⅱ型斷裂韌度試驗研究的正確性。此外,隨著圍壓的增加,翼裂紋受... 

【文章來源】：北京科技大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：142 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２－２裂紋尖端應力??

Ｐ會??圖２－３中心切播巴西圓盤試樣Ｎ??如圖２－３所示的ＣＢＤ中心切槽巴西圓盤模型，應力強度因子的計算公??式分別為：??Ｋｉ＝?｛＾春，的?（２＇６）??Ｋ＇＇＝＾Ｎ＇＇（ａ，Ｒ＾］?（２＇？）??其中，Ｐ是施加的荷載，ａ是裂紋半長，Ｂ和Ｒ分別是圓盤厚度和半徑。??幾何因子Ｎ和裂紋長度對圓盤半徑比以及角度有關。?？??－９－??

半圓彎曲試驗圖如圖２－４所示，丨型和ＩＩ型斷裂靭度計算：??＿?ｐ４ｎａ?（?ａ??十？為?（２＇８）??ｖ?Ｐ－Ｊ＾ａ?ｖ?ｆ?ａ?Ｓ）??（２＇９）??Ｐ是施加的壓縮荷載，ｔ是試樣厚度，幾何因子Ｙ：和丫？是與裂紋長間距及幾何傾角相關的函數，很多學者通過解析法或數值方法計算子。??Ｐ??（）?（）１??．？?＇?ｎ?丨?．．?．．?？?ｗ．?．Ｉ?ａ！Ｊ—?（．）?Ｕ??．．ＵＢ??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]巖芯餅化影響因素分析[J]. 張曉勇,張恒超,況丹陽.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2018(04)
[2]深部巖體巖芯餅化特征分析與原巖應力計算研究[J]. 張旭,郭奇峰.  金屬礦山. 2017(10)
[3]深部隧道圍巖分區(qū)破裂顆粒流模擬研究[J]. 喻軍,李元海,王克忠.  地震工程學報. 2017(04)
[4]巖芯餅化機制及應力分析[J]. 馬天輝,王龍,徐濤,于群.  東北大學學報(自然科學版). 2016(10)
[5]不同圍壓下巖石抗壓強度與變形參數尺寸效應的數值模擬[J]. 唐偉,趙曉豹,雷繼轅,袁彬,劉漢文.  高校地質學報. 2016(03)
[6]邊緣裂縫圓盤砂巖試體III型斷裂韌度量測之研究[J]. 郭俊志,謝其泰,王建力.  巖土力學. 2016(S1)
[7]黏土Ⅰ型斷裂韌度影響因素試驗[J]. 邱珍鋒,王俊杰,胡駿峰.  水利水電科技進展. 2015(06)
[8]李糧店煤礦大采深地應力分布規(guī)律研究[J]. 梁勇,馮銳.  江西煤炭科技. 2015(02)
[9]地應力主要測試和估算方法回顧與展望[J]. 王成虎.  地質論評. 2014(05)
[10]基于應力及能量條件的巖芯餅化機理研究[J]. 張宏偉,榮海,韓軍,高照宇,朱峰.  應用力學學報. 2014(04)

碩士論文
[1]西藏怒江松塔水電站壩區(qū)巖餅及片幫形成機制研究[D]. 曾冬霞.成都理工大學 2014
[2]巖石高溫剪切（含Ⅱ型和Ⅲ型）斷裂特征的理論與實驗研究[D]. 王志.中南大學 2007
[3]徐州礦區(qū)深部地應力測量及分布規(guī)律研究[D]. 朱偉.山東科技大學 2007



本文編號：3459084