本文關(guān)鍵詞：層狀復(fù)合巖石試樣力學(xué)特性單軸壓縮試驗(yàn)與顆粒流模擬研究

  更多相關(guān)文章： 巖石力學(xué) 層狀巖體 相似材料 單軸壓縮試驗(yàn) 顆粒流模擬程序

【摘要】：受到地球漫長(zhǎng)而復(fù)雜的地質(zhì)活動(dòng)作用,自然界中廣泛分布著層狀復(fù)合巖層這一特殊的地質(zhì)體,這種巖層往往由不同巖性的巖層交替構(gòu)成,并且層與層之間的結(jié)合十分緊密。不同于一般單一巖性的巖體,這種層狀復(fù)合巖層的非均質(zhì)性、不連續(xù)性和各向異性特征更加顯著,其力學(xué)特性不僅受各層間結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性的影響,各層的力學(xué)特性、結(jié)構(gòu)面的傾角等對(duì)巖體工程的穩(wěn)定與安全同樣至關(guān)重要,因此,我們需要對(duì)層狀復(fù)合巖層的基本力學(xué)特性有一些深入的了解,認(rèn)清它的變形破壞機(jī)理,以求對(duì)工程實(shí)際有一定的參考指導(dǎo)意義。本文采用相似材料,模擬制作了層狀復(fù)合巖層的類(lèi)巖石試樣,通過(guò)室內(nèi)單軸壓縮試驗(yàn)和顆粒流數(shù)值模擬的方法,研究分析了層狀復(fù)合巖層的相關(guān)力學(xué)特性。主要研究工作如下:(1)設(shè)計(jì)加工了專(zhuān)門(mén)用于層狀復(fù)合巖層類(lèi)巖石試樣制作的模具,研究了鉆取、加工不同巖層傾角試樣的方法;采用普通硅酸鹽水泥、石英砂和熟石膏等相似材料,通過(guò)一系列的配比試驗(yàn),配制了兩種不同力學(xué)特性的相似材料,將這兩種相似材料分別制作成單一類(lèi)巖石試樣,進(jìn)行常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)和巴西劈裂試驗(yàn),研究了它們的基本力學(xué)特性。(2)制作了由這兩種不同力學(xué)特性相似材料組成的層狀復(fù)合巖層類(lèi)巖石試樣,試樣分為三組不同的層厚比,每組試樣7種不同的巖層傾角,對(duì)這些試樣進(jìn)行了單軸壓縮試驗(yàn),同時(shí)記錄了試樣的聲發(fā)射(AE)數(shù)據(jù)和試樣表面的裂紋擴(kuò)展過(guò)程,分析了試樣單軸壓縮的強(qiáng)度變形特性、聲發(fā)射特征和破壞模式。(3)采用顆粒流模擬程序—PFC2D,通過(guò)對(duì)不同區(qū)域賦值不同的參數(shù)和加入節(jié)理的方法,構(gòu)建了層狀復(fù)合巖層類(lèi)巖石試樣的模擬模型,在對(duì)節(jié)理細(xì)觀(guān)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析的基礎(chǔ)上調(diào)試得到了一組能反映實(shí)際試驗(yàn)宏觀(guān)力學(xué)特性的PFC2D細(xì)觀(guān)參數(shù),由此模擬驗(yàn)證了層狀復(fù)合巖層類(lèi)巖石試樣室內(nèi)單軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果,并從模擬得到的試樣的裂紋數(shù)目和細(xì)觀(guān)位移場(chǎng)等方面深入分析了層狀復(fù)合巖層類(lèi)巖石的變形破壞機(jī)理。
【關(guān)鍵詞】：巖石力學(xué) 層狀巖體 相似材料 單軸壓縮試驗(yàn) 顆粒流模擬程序
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU452
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 變量注釋表18-19
• 1 緒論19-31
• 1.1 選題背景和意義19-20
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀20-28
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容28-29
• 1.4 研究方法和技術(shù)路線(xiàn)29-31
• 2 層狀復(fù)合巖石試樣力學(xué)特性單軸壓縮試驗(yàn)研究31-95
• 2.1 類(lèi)巖石相似材料配比試驗(yàn)31-36
• 2.2 單一類(lèi)巖石試樣力學(xué)特性試驗(yàn)研究36-51
• 2.3 層狀復(fù)合巖石試樣制備及單軸壓縮試驗(yàn)51-68
• 2.4 層狀復(fù)合巖石試樣強(qiáng)度變形特性分析68-72
• 2.5 層狀復(fù)合巖石試樣破裂過(guò)程及聲發(fā)射特征分析72-93
• 2.6 本章小結(jié)93-95
• 3 層狀復(fù)合巖石PFC~(2D)建模及節(jié)理細(xì)觀(guān)參數(shù)敏感性分析95-113
• 3.1 顆粒流模擬軟件PFC概述95-100
• 3.2 層狀復(fù)合巖石PFC~(2D)模型構(gòu)建100-101
• 3.3 節(jié)理細(xì)觀(guān)參數(shù)敏感性分析101-112
• 3.4 本章小結(jié)112-113
• 4 層狀復(fù)合巖石力學(xué)特性單軸壓縮模擬研究113-146
• 4.1 數(shù)值模型與方案113-115
• 4.2 巖石與節(jié)理細(xì)觀(guān)參數(shù)標(biāo)定115-121
• 4.3 層狀復(fù)合巖石試樣模擬結(jié)果分析121-145
• 4.4 本章小結(jié)145-146
• 5 結(jié)論與展望146-149
• 5.1 結(jié)論146-147
• 5.2 展望147-149
• 參考文獻(xiàn)149-157
• 作者簡(jiǎn)歷157-159
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集159

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋力,解英艷,張后全;巖石試樣彈塑性破裂過(guò)程的數(shù)值模擬分析[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2004年05期

2 宋力;夏洪春;徐濤;;隨機(jī)數(shù)發(fā)生器種子值對(duì)巖石試樣彈塑性破裂過(guò)程的影響研究[J];大連大學(xué)學(xué)報(bào);2007年06期

3 周輝;李震;宋雨澤;馮夏庭;程昌炳;;精確制備不同含水率巖石試樣的化學(xué)熱力學(xué)方法[J];巖土力學(xué);2013年02期

4 尹小濤;葛修潤(rùn);李春光;王水林;;基于數(shù)值實(shí)驗(yàn)的巖石試樣最佳長(zhǎng)徑比研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年S2期

5 肖永謙;韓甫田;;圓柱體巖石試樣在軸向雙點(diǎn)負(fù)荷作用下的應(yīng)力分析[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);1984年05期

6 丁原辰;張大倫;傅芳才;;巖石試樣凱塞效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)研究[J];中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所所刊;1989年01期

7 尤明慶;蘇承東;李小雙;;損傷巖石試樣的力學(xué)特性與縱波速度關(guān)系研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年03期

8 尤明慶;周少統(tǒng);蘇承東;;巖石試樣圍壓下直接拉伸試驗(yàn)[J];河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2006年04期

9 高橋?qū)W;竹村貴人;林為人;漆松雪彥;;利用顯微X光CT對(duì)圍壓和孔隙水壓條件下巖石試樣的細(xì)微成像及其分析(英文)[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年12期

10 謝林茂;朱萬(wàn)成;王述紅;牛雷雷;;含孔洞巖石試樣三維破裂過(guò)程的并行計(jì)算分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2011年09期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 殷鵬飛;層狀復(fù)合巖石試樣力學(xué)特性單軸壓縮試驗(yàn)與顆粒流模擬研究[D];中國(guó)礦業(yè)大學(xué);2016年

2 陳向雷;干燥及飽水狀態(tài)下巖石力學(xué)特性的試驗(yàn)研究[D];河南理工大學(xué);2011年

，

本文編號(hào)：995648