巖體穩(wěn)定問題關(guān)系到所有巖石工程施工、運(yùn)行的安全和效益,包括礦山資源開采、交通運(yùn)輸、水利水電、國防工程等重要基礎(chǔ)工業(yè)內(nèi)容。以工程巖體的結(jié)構(gòu)性考慮巖石工程穩(wěn)定,涉及對(duì)巖石工程穩(wěn)定問題認(rèn)識(shí)的基本觀念和處理方法,特別對(duì)于深部巖石工程更是如此,大量的工程實(shí)踐表明巖體發(fā)生破壞失穩(wěn)時(shí),往往是巖石沿著其節(jié)理結(jié)構(gòu)面發(fā)生了剪切滑移,且在這一過程中巖石材料本身并沒有發(fā)生破壞。對(duì)于深部地下工程而言,如礦山巷道周邊巖體在受到剪切荷載作用下沿著弱面發(fā)生剪切滑移時(shí),由于圍巖的限制而不能自由剪脹,作用在巖體上的法向荷載將持續(xù)增大,但此時(shí)作用于巖體邊界（圍巖）上的剛度保持不變,即巖體處于恒定法向剛度（Constant Normal Stiffness,CNS）邊界條件下。因此,研究恒定法向剛度條件下地下工程圍巖結(jié)構(gòu)面的剪切力學(xué)效應(yīng)對(duì)于圍巖的穩(wěn)定性控制,具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。本文在國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（深部開采與巷道圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定控制信息化基礎(chǔ)理論,51734009）以及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFC0603001）的資助下,采用國際先進(jìn)的日本長崎大學(xué)工學(xué)部的最新研制的伺服控制CNS剪切儀,通過對(duì)243塊... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：173 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【圖文】：

澳大利亞臥龍崗大學(xué)CNS剪切儀

2000年,日本長崎大學(xué)蔣宇靜教授采用自動(dòng)化數(shù)控技術(shù)及虛擬儀器,研制了新型伺服控制剪切儀[111-113],如圖1-4所示。相較于以往的CNS剪切儀,該試驗(yàn)機(jī)的優(yōu)勢在于以下四個(gè)方面:其一,提高了試驗(yàn)機(jī)的精度以及試驗(yàn)結(jié)果的精度;其二,法向剛度的變更不再需要繁瑣的更換彈簧,而是通過計(jì)算機(jī)輸入即可進(jìn)行設(shè)置;其三,可隨時(shí)調(diào)整試驗(yàn)方案,例如,可在剪切試驗(yàn)過程中隨意切換CNL、CNS邊界條件;其四,該試驗(yàn)機(jī)擁有兩套相互獨(dú)立的法向加載液壓裝置,可實(shí)現(xiàn)大尺寸的模型剪切試驗(yàn)。我們將在第二章中詳細(xì)介紹該試驗(yàn)機(jī)的性能。圖1-4日本長崎大學(xué)CNS剪切儀

圖1-3日本京都大學(xué)CNS剪切儀2006年,日本長崎大學(xué)蔣宇靜教授等人在之前的設(shè)備上進(jìn)行改進(jìn),研制了用于巖石節(jié)理單一剪切-滲流試驗(yàn)機(jī)[114-117],如圖1-5所示。該試驗(yàn)機(jī)實(shí)現(xiàn)了恒定法向應(yīng)力和恒定法向剛度邊界條件下不同接觸狀態(tài)下巖石斷裂節(jié)理試件的剪切滲流耦合試驗(yàn)。該試驗(yàn)機(jī)主要由電液伺服系統(tǒng)單元、荷載和位移測控單元、剪切加載單元、水供應(yīng)、密封和測量裝置以及可視化系統(tǒng)設(shè)備組成。該試驗(yàn)機(jī)在剪切方向和法向均可提供最大200 kN的荷載。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3043854