本文選題：動態(tài)擾動 + 蠕變與應力松弛　； 參考：《燕山大學》2016年碩士論文

【摘要】：地下巖體由于其自重和地球構造的原因,處于高地應力狀態(tài),內部儲存有較大的能量。通常在礦井開挖、爆破等動態(tài)擾動情況下會改變巖體原有狀態(tài),同時伴隨有變形、應力和能量的變化,這些變化使得巖石穩(wěn)定性狀態(tài)較難確定。因此,開展巖石動態(tài)擾動模擬試驗研究對于分析巖石瞬時動力擾動下發(fā)展狀態(tài)有著至關重要的作用。處于準靜應力、應變狀態(tài)下的巖石可以保持長時間穩(wěn)定狀態(tài),并表現(xiàn)出流變性能,瞬時動態(tài)擾動可打破原有的穩(wěn)定狀態(tài)并誘導巖石發(fā)生破壞�；诖�,本文采用位移加載單軸壓縮方式,對巖石進行高應力動態(tài)加載模擬試驗。對試驗進行分析整理,得到多種不同試驗結果:1在高應力穩(wěn)定狀態(tài)下施加動態(tài)擾動直接導致了巖石的破壞;2動態(tài)擾動過程中巖石未立即發(fā)生破壞,而是在擾動后巖石緩慢發(fā)展至脆性破壞,稱為延時脆性破壞;3動態(tài)擾動過程中巖石未立即發(fā)生破壞,并且?guī)r石在后續(xù)長時間內保持穩(wěn)定未出現(xiàn)破壞的征兆。在穩(wěn)定過程中巖石處于蠕變與應力松弛的耦合狀態(tài),并由此耦合狀態(tài)演化至脆性破壞。對試驗數(shù)據進行深入細致整理,得到了巖石應力、變形全過程曲線。試驗表明,初始加載應力、變形是能使試驗發(fā)生破壞的首要條件,動態(tài)擾動是誘導破壞發(fā)生的重要條件。超過“巖石強度極限鄰域”內時巖石會在動態(tài)擾動下發(fā)生破壞,鄰域下限值約為單軸極限強的80%;巖石宏觀裂縫分為兩種:一種為沿對稱截面豎直方向呈“Y”型半劈裂裂縫,另一種為沿對角線方向呈“X”型裂縫;巖石應力和變形會出現(xiàn)相應的臨界冪律特性,初期具有近似-4/5次冪的冪律奇異性,后期具有近似-1次冪的冪律奇異性;應力松弛現(xiàn)象主導了能量的釋放,蠕變現(xiàn)象主導能量的儲存;穩(wěn)定時間與擾動加載應力之間具有冪次關系,試驗時間與擾動殘余變形之間具有線性關系。
[Abstract]:The underground rock mass is in the state of high ground stress due to its gravity and the earth structure, and there is a large amount of energy stored in the underground rock mass. The original state of rock mass is usually changed under dynamic disturbance such as mine excavation, blasting and so on. At the same time, the changes of deformation, stress and energy make it difficult to determine the stability state of rock. Therefore, the study of rock dynamic disturbance simulation plays an important role in analyzing the development state of rock under instantaneous dynamic disturbance. The rock under quasi-static stress and strain state can be kept stable for a long time and show rheological properties. The transient dynamic disturbance can break the original stable state and induce rock failure. Based on this, the high stress dynamic loading simulation test of rock is carried out by using displacement loading uniaxial compression method. Through the analysis and arrangement of the tests, many different test results were obtained. The dynamic disturbance exerted by 1: 1 under the condition of high stress stability directly led to the failure of rock in the process of dynamic disturbance. However, the rock slowly develops to brittle failure after disturbance, which is called delayed brittle failure during dynamic disturbance, and the rock is not destroyed immediately in the process of dynamic disturbance, and the rock remains stable for a long period of time, and there is no sign of failure. In the process of stabilization, the rock is in the state of creep and stress relaxation, and the coupling state evolves to brittle failure. The whole process curve of rock stress and deformation is obtained by finishing the test data in detail. The experimental results show that the initial loading stress and deformation are the primary conditions for the failure of the test, and the dynamic disturbance is the important condition for inducing the failure. When the rock strength limit neighborhood exceeds "rock strength limit neighborhood", the rock will be destroyed under dynamic disturbance, the lower limit value of the neighborhood will be about 80 parts with uniaxial limit strength, the macroscopic fracture of rock can be divided into two types: one is "Y" type semi-splitting fracture along the vertical direction of symmetrical section, The other is the "X" fracture along the diagonal direction, the stress and deformation of the rock will have the corresponding critical power law characteristic, which has the power law singularity of approximate -4 / 5 power in the initial stage and the power law singularity of the approximate -1 power in the later stage. Stress relaxation dominates energy release, creep dominates energy storage, and there is a power relationship between stability time and disturbed loading stress, and a linear relationship between test time and disturbed residual deformation.
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU45

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 佐藤浩;李書光;;巖石破壞韌性值的測定及其在地質學上的意義[J];世界地質;1989年04期

2 趙忠虎;魯睿;張國慶;;巖石破壞全過程中的能量變化分析[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2006年05期

3 王建軍;;巖石破壞德魯克—普拉格準則的探討[J];科技信息;2009年07期

4 包林海;馬少鵬;王建新;;含轉折非連通斷層巖石破壞過程的試驗研究[J];土木工程與管理學報;2011年04期

5 左紅偉,閆強剛;巖石破壞的機理再認識[J];上海地質;1998年04期

6 楊f田;采礦中崩落計算的非經典理論[J];力學與實踐;1986年02期

7 呂淑然;劉紅巖;;巖石破壞的損傷—斷裂理論[J];有色金屬(礦山部分);2007年03期

8 高召寧;姚令侃;徐光興;;巖石破壞過程的自組織特征與臨界條件研究[J];四川大學學報(工程科學版);2009年02期

9 潘岳;巖石破壞過程的折迭突變模型[J];巖土工程學報;1999年03期

10 柯長仁;蔣俊玲;葛修潤;;基于虛內鍵模型的非均質巖石破壞數(shù)值模擬[J];上海交通大學學報;2012年01期

相關會議論文 前8條

1 徐志英;;巖石破壞準則簡論[A];第一屆華東巖土工程學術大會論文集[C];1990年

2 方華;伍向陽;;溫壓條件下巖石破壞前后的力學性質與波速[A];中國地震學會第七次學術大會論文摘要集[C];1998年

3 尹菲;;巖石破壞過程的聲發(fā)射研究[A];1990巖土混凝土聲測技術新進展學術與信息交流會專題報告及論文摘要匯編[C];1990年

4 周家文;楊興國;徐衛(wèi)亞;李洪濤;徐進;劉建峰;;巖石破壞過程細觀力學分析及數(shù)值模擬[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

5 耿乃光;郝晉f;李紀漢;劉曉紅;方亞如;蔡戴恩;;應力途徑與巖石的摩擦滑動[A];中國地震學會第三次全國地震科學學術討論會論文摘要匯編[C];1986年

6 陳宗基;康文法;;在巖石破壞和地震之前與時間有關的擴容[A];陳宗基論文選[C];1994年

7 李慎剛;趙文;朱萬成;;應力波峰值強度對巖石破壞影響的數(shù)值模擬研究[A];隧道、地下工程及巖石破碎學術研討會論文集[C];2007年

8 任建喜;;砂巖裂紋發(fā)育細觀機理CT實時研究[A];第九屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅰ卷[C];2000年

相關博士學位論文 前1條

1 馮小靜;巖石破壞細觀機理及失穩(wěn)前兆聲發(fā)射特征的研究[D];太原理工大學;2013年

相關碩士學位論文 前8條

1 王影沖;動態(tài)擾動觸發(fā)巖石破壞過程與機理研究[D];燕山大學;2016年

2 殷正鋼;巖石破壞過程中的聲發(fā)射特征及其損傷實驗研究[D];中南大學;2005年

3 劉建坡;基于聲發(fā)射技術巖石破壞前兆特征實驗研究[D];東北大學;2008年

4 鄭文煒;含三維預置裂紋巖石破壞行為研究[D];清華大學;2011年

5 黃梅;巖石破壞等間距現(xiàn)象研究[D];遼寧工程技術大學;2006年

6 陳海軍;基于概率配點法的巖石破壞行為不確定性分析[D];武漢理工大學;2012年

7 劉洪磊;巖石破壞滲流機理的實驗及數(shù)值模擬研究[D];東北大學;2008年

8 李弘煜;雙軸加載條件下巖石破壞聲發(fā)射特征實驗研究[D];東北大學　;2009年

，

本文編號：1798455