本文選題：巖體結(jié)構(gòu)面 + 粗糙度系數(shù)JRC�。� 參考：《燕山大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：巖體由巖石和結(jié)構(gòu)面構(gòu)成,結(jié)構(gòu)面的存在通常決定了巖體的物理、力學(xué)性質(zhì)及穩(wěn)定性,而結(jié)構(gòu)面的剪切強(qiáng)度以及破壞類型與其形貌特征密切相關(guān)。由于技術(shù)條件的限制,現(xiàn)階段利用試驗(yàn)方法難以獲得不同形貌特征的結(jié)構(gòu)面在剪切過程中的細(xì)觀破壞特征。基于此,本文通過對結(jié)構(gòu)面形貌特征的描述,對起伏度為平直狀的不規(guī)則結(jié)構(gòu)面以及規(guī)則鋸齒狀結(jié)構(gòu)面的形貌特征對剪切特性的影響進(jìn)行了FLAC3D數(shù)值模擬。在不規(guī)則結(jié)構(gòu)面剪切特性的研究中,本文模擬了十條起伏度為平直狀的形貌曲線,計(jì)算了各條曲線的粗糙度系數(shù)JRC和分形維數(shù)D,并建立了JRC與D之間的關(guān)系。利用模擬的形貌曲線建立了寬度方向一致的結(jié)構(gòu)面數(shù)值模型,并開展了結(jié)構(gòu)面直剪試驗(yàn)的數(shù)值模擬,得到了不同JRC的結(jié)構(gòu)面在不同法向應(yīng)力條件下剪切過程中的宏細(xì)觀力學(xué)特征。通過數(shù)值模擬剪切強(qiáng)度與JRC-JCS模型理論值的對比,證明了數(shù)值模擬的合理性,在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出關(guān)于分形維數(shù)D的剪切強(qiáng)度公式。對于規(guī)則鋸齒狀結(jié)構(gòu)面剪切特性的研究,本文結(jié)合聲發(fā)射模擬程序,模擬了不同起伏角的規(guī)則鋸齒狀結(jié)構(gòu)面的直剪試驗(yàn)。通過剪切過程中聲發(fā)射特征,位移場演化過程以及損傷演化過程等方面分析了結(jié)構(gòu)面的三種破壞類型,即騎越型破壞,騎越-剪斷型破壞和貫通剪斷型破壞的力學(xué)特性和破壞特征。騎越型破壞和貫通剪斷型破壞的結(jié)構(gòu)面在剪切應(yīng)力達(dá)到峰值后均具有穩(wěn)定滑動(dòng)的特征,而騎越-剪斷型破壞的結(jié)構(gòu)面具有明顯的黏滑特征。根據(jù)不同起伏角規(guī)則鋸齒狀結(jié)構(gòu)面在不同法向應(yīng)力條件下的剪切應(yīng)力特征以及剪切強(qiáng)度特征,劃分了結(jié)構(gòu)面不同破壞類型所對應(yīng)的起伏角及其法向應(yīng)力的范圍,建立了三段式線性剪切強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)公式。
[Abstract]:Rock mass is composed of rock and structural plane. The existence of structural plane usually determines the physical, mechanical properties and stability of rock mass, and the shear strength and failure type of structural plane are closely related to its morphology. Due to the limitation of technical conditions, it is difficult to obtain the mesoscopic failure characteristics of structural surfaces with different morphologies in the shear process by using the test method at present. Based on this, the influence of irregular surface and regular sawtooth surface on shear characteristics is simulated by FLAC3D. In the study of shear characteristics of irregular structural plane, ten shape curves with flat undulation are simulated, the roughness coefficient JRC and fractal dimension D of each curve are calculated, and the relationship between JRC and D is established. The numerical model of the structural plane with uniform width direction is established by using the simulated topography curve, and the numerical simulation of the direct shear test of the structural plane is carried out. The macroscopic and meso-mechanical characteristics of different JRC structural surfaces in shear process under different normal stress conditions are obtained. The rationality of the numerical simulation is proved by comparing the shear strength of the numerical simulation with the theoretical value of the JRC-JCS model, and the shear strength formula of the fractal dimension D is derived. For the study of shear characteristics of regular zigzag structure plane, the direct shear test of regular sawtooth structure surface with different undulating angles is simulated by combining acoustic emission simulation program. According to the characteristics of acoustic emission in shear process, the evolution process of displacement field and the damage evolution process, three kinds of failure types of structure surface are analyzed, that is, ride-over type failure. Mechanical characteristics and failure characteristics of ride-shearing failure and through-shear failure. The structural plane of the ride-over failure and the through-shear failure has the characteristics of stable sliding after the shear stress reaches the peak value, while the structural mask of the straddle and shear-type failure has obvious visco-slip characteristics. According to the characteristics of shear stress and shear strength of regular sawtooth structure plane with different fluctuating angles under different normal stress conditions, the range of fluctuation angle and normal stress corresponding to different failure types of structural plane are divided. The empirical formula of three-segment linear shear strength is established.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU45

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 蔣建平,羅國煜;土坡中的優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面分析[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2000年04期

2 譚冬生;李學(xué)潮;張忠平;;優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面理論在某高邊坡穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用[J];路基工程;2006年02期

3 徐佳;張勤;吳繼敏;;功效系數(shù)法在確定巖體優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面中的應(yīng)用[J];巖土工程學(xué)報(bào);2008年04期

4 周蓮君;彭振斌;何忠明;彭文祥;;結(jié)構(gòu)面剪切特性的試驗(yàn)與數(shù)值模擬分析[J];科技導(dǎo)報(bào);2009年04期

5 李永紅;彭振斌;楊明;李俊;;三維鋸齒型結(jié)構(gòu)面直剪特性分析[J];科技導(dǎo)報(bào);2009年11期

6 王川嬰;鐘聲;孫衛(wèi)春;;基于數(shù)字鉆孔圖像的結(jié)構(gòu)面連通性研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2009年12期

7 沈明榮;張清照;;規(guī)則齒型結(jié)構(gòu)面剪切特性的模型試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年04期

8 司富安;賈國臣;高玉生;高義軍;鞠占斌;;不均勻及不連續(xù)結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度模擬試驗(yàn)研究[J];水利水電技術(shù);2010年02期

9 宋博學(xué);俞縉;林從謀;;穿越位移不連續(xù)結(jié)構(gòu)面的隨機(jī)地震波模擬[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2010年09期

10 王觀石;胡世麗;李貴榮;李世海;;爆破地震波在結(jié)構(gòu)面的傳播特性與結(jié)構(gòu)面傾角判斷[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2010年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 杜時(shí)貴;程俊杰;王思敬;;巖體的基本構(gòu)成——結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體[A];第六屆全國工程地質(zhì)大會(huì)論文集[C];2000年

2 吉鋒;石豫川;馮文凱;;一種新型的結(jié)構(gòu)面起伏形態(tài)測量工具——接觸打孔器的研制[A];第三屆全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

3 吉鋒;石豫川;馮文凱;;結(jié)構(gòu)面質(zhì)量分級體系及力學(xué)參數(shù)研究[A];第三屆全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2009年

4 陳慶壽;何思為;;含兩組結(jié)構(gòu)面模型的超動(dòng)態(tài)應(yīng)變測試[A];第三屆全國巖石動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集[C];1992年

5 孫強(qiáng);李曼;楊繼紅;;西南某地結(jié)構(gòu)面的右行形成機(jī)制[A];第十屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年

6 張佳川;;節(jié)理巖體按結(jié)構(gòu)面性質(zhì)分區(qū)的聚類分析與模糊綜合評判[A];全國第三次工程地質(zhì)大會(huì)論文選集（下卷）[C];1988年

7 沈明榮;;不規(guī)則齒形結(jié)構(gòu)面的力學(xué)特性研究[A];第二屆全國青年巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];1993年

8 沈俊;夏正中;;預(yù)錨結(jié)構(gòu)面抗剪性能研究[A];重慶巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第一屆學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1992年

9 張龍波;沈明榮;;結(jié)構(gòu)面在加載和卸載條件下的強(qiáng)度特性研究[A];第八屆全國工程地質(zhì)大會(huì)論文集[C];2008年

10 陳沅江;吳超;傅衣銘;;軟巖結(jié)構(gòu)面流變特性研究[A];中國化學(xué)會(huì)、中國力學(xué)學(xué)會(huì)第九屆全國流變學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 趙家成;非連續(xù)結(jié)構(gòu)面破壞過程試驗(yàn)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2013年

2 楊明;巖體結(jié)構(gòu)面力學(xué)特性及其錨固效應(yīng)的數(shù)值計(jì)算研究[D];中南大學(xué);2009年

3 吉鋒;順層邊坡硬性結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù)及工程技術(shù)研究[D];成都理工大學(xué);2008年

4 趙宇飛;加錨結(jié)構(gòu)面剪切特性及錨固巖體綜合力學(xué)模型研究[D];中國水利水電科學(xué)研究院;2013年

5 孫書勤;峨眉山玄武巖結(jié)構(gòu)面類型及其工程效應(yīng)研究[D];成都理工大學(xué);2011年

6 范雷;鄂西志留系裂隙砂巖巖體結(jié)構(gòu)特征及其力學(xué)參數(shù)研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2009年

7 王小江;巖石結(jié)構(gòu)面力學(xué)及水力特性實(shí)驗(yàn)研究[D];武漢大學(xué);2013年

8 宋琨;花崗片麻巖體滲透特性及水封條件下洞庫圍巖穩(wěn)定性研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2012年

9 何劉;交通工程邊坡在振動(dòng)力作用下行為特征研究[D];西南交通大學(xué);2013年

10 黃磊;測線取樣法引起的巖體結(jié)構(gòu)面幾何偏差糾正[D];中國地質(zhì)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 巫裕斌;薄層破碎硬質(zhì)巖隧道（群）施工方法及支護(hù)方式研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 王檀;不同條件口孜東礦采區(qū)行人上山頂板離層的數(shù)值模擬[D];安徽建筑大學(xué);2015年

3 陳鏡丞;硬性結(jié)構(gòu)面對深埋硬巖隧道開挖穩(wěn)定性影響分析[D];長沙理工大學(xué);2014年

4 李俊杰;貴州省印江縣革底滑坡成因機(jī)制研究[D];成都理工大學(xué);2015年

5 朱海明;旭龍水電站左壩肩抗力體劈理型邊界提取及穩(wěn)定性初步分析[D];成都理工大學(xué);2015年

6 唐川;攀枝花朱礦南幫巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性分析及治理措施研究[D];成都理工大學(xué);2015年

7 李駿;葉巴灘水電站壩址區(qū)巖體工程適宜性研究[D];成都理工大學(xué);2015年

8 張磊;深圳抽水蓄能電站地下廠房圍巖穩(wěn)定性研究[D];成都理工大學(xué);2015年

9 屈鵬程;層狀碎裂結(jié)構(gòu)隧道圍巖穩(wěn)定性分析及防災(zāi)對策研究[D];成都理工大學(xué);2015年

10 李鳴輝;地震作用對巖質(zhì)高邊坡動(dòng)力影響分析[D];重慶交通大學(xué);2015年

，

本文編號：1942278