紅砂巖在濕度因素的影響下,其物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著劣化,常引發(fā)各種工程災(zāi)害工程。本文以紅砂巖為研究對象,對其在干濕循環(huán)作用下的累積損傷特性展開研究,其研究成果對紅砂巖地區(qū)的巖體工程長期穩(wěn)定性評價(jià)和地質(zhì)災(zāi)害防治具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。本文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:（1）研究了紅砂巖的基本物理特性。開展了基本物理試驗(yàn)和SEM、EDS、XRD試驗(yàn),得到紅砂巖的基本物理參數(shù)指標(biāo)、元素含量及礦物成分。其中紅砂巖主要元素含有O、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe和礦物成分主要有:石英、方解石、長石、云母、高嶺石、綠泥石、伊利石、綠脫石、蒙脫石等;并對紅砂巖吸水率試驗(yàn)計(jì)算分析得知:紅砂巖吸水率隨循環(huán)次數(shù)的增加而增大,但對紅砂巖吸水率的增量改變是減弱的。（2）研究了干濕循環(huán)次數(shù)下紅砂巖的強(qiáng)度特性。開展了單軸壓縮試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)、三軸壓縮試驗(yàn),單軸壓縮試驗(yàn)得到不同干濕循環(huán)次數(shù)下紅砂巖應(yīng)力應(yīng)變的曲線關(guān)系,對單軸壓縮試驗(yàn)變形特性、強(qiáng)度特性、破壞特性進(jìn)行了分析,得到峰值應(yīng)變隨干濕循環(huán)幅度的增加呈現(xiàn)增大的趨勢,但其變化的規(guī)律并不明顯;可知隨著干濕循環(huán)次數(shù)的增加,紅砂巖有從脆性到塑性過渡的發(fā)展趨勢。劈裂試驗(yàn)得到抗... 

【文章來源】：湖南科技大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 含水量對巖石強(qiáng)度的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 干濕循環(huán)作用下巖石的強(qiáng)度特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 干濕循環(huán)作用下巖石損傷特性研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容與研究方法
        1.3.1 研究方法與研究內(nèi)容
        1.3.2 研究技術(shù)路線
第二章 紅砂巖的物理特性試驗(yàn)研究
    2.1 含水率
    2.2 密度與容重
    2.3 吸水率
        2.3.1 試驗(yàn)方案與試驗(yàn)步驟
        2.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.4 紅砂巖的礦物成分分析
        2.4.1 試驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟
        2.4.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.5 紅砂巖微觀結(jié)構(gòu)與微曲元素分析
        2.5.1 試驗(yàn)設(shè)備與試驗(yàn)步驟
        2.5.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 干濕循環(huán)作用下紅砂巖強(qiáng)度特性試驗(yàn)研究
    3.1 干濕循環(huán)試驗(yàn)方案
    3.2 干濕循環(huán)作用下紅砂巖單軸壓縮試驗(yàn)
        3.2.1 試樣制備與實(shí)驗(yàn)方案
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
    3.3 干濕循環(huán)作用下紅砂巖劈裂試驗(yàn)
        3.3.1 試件制備與試驗(yàn)方案
        3.3.2 試驗(yàn)步驟
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.3.4 紅砂巖劈裂破壞特征分析
    3.4 干濕循環(huán)作用下紅砂巖三軸壓縮試驗(yàn)
        3.4.1 試件制備及試驗(yàn)方案
        3.4.2 試驗(yàn)步驟
        3.4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        3.4.4 紅砂巖三軸破壞特征分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 干濕循環(huán)作用下紅砂巖力學(xué)參數(shù)分析及損傷本構(gòu)模型特性研究
    4.1 引言
    4.2 巖石損傷力學(xué)基本理論
    4.3 干濕循環(huán)作用下紅砂巖力學(xué)參數(shù)損傷劣化分析
        4.3.1 彈性模量分析
        4.3.2 單軸抗壓強(qiáng)度分析
        4.3.3 抗拉強(qiáng)度分析
        4.3.4 粘聚力和內(nèi)摩擦角分析
        4.3.5 力學(xué)參數(shù)損傷歸一化分析
    4.4 干濕循環(huán)作用下膨脹巖的損傷模型及其參數(shù)確定
        4.4.1 基于weibull統(tǒng)計(jì)分布的巖石損傷模型
        4.4.2 模型參數(shù)的確定
        4.4.3 干濕循環(huán)作用下紅砂巖的損傷模型的驗(yàn)證
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]砂巖單軸壓縮與干濕循環(huán)耦合損傷試驗(yàn)研究[J]. 謝學(xué)斌,周瀚,向天元.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2016(04)
[2]不同含水率砂巖無損檢測參數(shù)的尺度效應(yīng)研究[J]. 劉新榮,王子娟,傅晏,袁文,鄧志云.  巖土力學(xué). 2016(S1)
[3]溫度與荷載作用下巖石損傷模型[J]. 張慧梅,雷利娜,楊更社.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(S2)
[4]凍融荷載耦合作用下單裂隙巖體損傷模型研究[J]. 李新平,路亞妮,王仰君.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]模擬巖石應(yīng)變軟化變形全過程的統(tǒng)計(jì)損傷本構(gòu)模型研究[J]. 汪輝平,曹文貴,王江營,張超.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2013(04)
[6]飽水-干燥循環(huán)和長期飽水砂巖劈裂試驗(yàn)[J]. 朱朝輝,吳平,姚華彥,朱大勇.  水電能源科學(xué). 2012(12)
[7]干濕交替環(huán)境下膨脹土的累積損傷初探[J]. 呂海波,曾召田,趙艷林.  自然災(zāi)害學(xué)報(bào). 2012(06)
[8]考慮濕度效應(yīng)的膨脹巖流變模型[J]. 鄭西貴,季明,張農(nóng).  煤炭學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]干濕循環(huán)下紅砂巖強(qiáng)度衰減規(guī)律及工程應(yīng)用[J]. 曾勝,李振存,陳涵杰,趙健.  長沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[10]干濕循環(huán)作用下巖石力學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 姜永東,閻宗嶺,劉元雪,陽興洋,熊令.  中國礦業(yè). 2011(05)

博士論文
[1]干濕循環(huán)作用下砂巖的宏細(xì)觀損傷演化及本構(gòu)模型研究[D]. 王子娟.重慶大學(xué) 2016

碩士論文
[1]湘西北頁巖氣儲層的物理力學(xué)特性試驗(yàn)研究及脆性評價(jià)[D]. 賀陽輝.湖南科技大學(xué) 2017
[2]干濕交替作用下砂巖劣化效應(yīng)研究[D]. 黃維輝.昆明理工大學(xué) 2014
[3]紅層軟巖崩解機(jī)理研究及工程應(yīng)用[D]. 熊力.湖南大學(xué) 2011



本文編號：3027840