本論文通過(guò)均質(zhì)砂巖和存結(jié)構(gòu)面巖體直剪破壞全過(guò)程聲發(fā)射理論及試驗(yàn)來(lái)探討短時(shí)劣化和循環(huán)荷載（頻發(fā)微震）作用下巖體所處應(yīng)力狀態(tài)下的力學(xué)特征和聲發(fā)射參數(shù)特征,多角度分析砂巖結(jié)構(gòu)面的直剪短時(shí)劣化和峰前循環(huán)加載過(guò)程中的剪切速率、破壞模式、循環(huán)加載次數(shù)、幅值等因素對(duì)聲發(fā)射參數(shù)特性的影響,為建立一種基于聲發(fā)射現(xiàn)象跟蹤巖體受載過(guò)程沿著原生節(jié)理或結(jié)構(gòu)面剪切特性變化評(píng)價(jià)穩(wěn)定性方法提供理論依據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1.常規(guī)直剪試驗(yàn)表明:砂巖結(jié)構(gòu)面的存在削弱了巖體剪切強(qiáng)度;在不同模式下,破壞峰值剪切強(qiáng)度不同。短時(shí)劣化和循環(huán)剪切直剪試驗(yàn)表明:不論結(jié)構(gòu)面存在與否,隨著循環(huán)加載速率、循環(huán)加載幅值的增大,節(jié)理剪切強(qiáng)度下降,節(jié)理因峰前循環(huán)加載造成的損傷劣化越明顯;有限次數(shù)的循環(huán)加載對(duì)節(jié)理峰值剪切強(qiáng)度有利。2.基于工程巖石結(jié)構(gòu)面損傷破壞和聲發(fā)射原理,在不同破壞模式和剪切速率下進(jìn)行巖體直剪短時(shí)劣化試驗(yàn),研究砂巖結(jié)構(gòu)面聲發(fā)射特性。試驗(yàn)表明:（1）相同破壞模式下,隨著剪切速率的增加,聲發(fā)射振鈴計(jì)數(shù)率、能量率、撞擊率、累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)、累計(jì)能量和累計(jì)撞擊數(shù)依次減小;（2）相同剪切速率下,破壞瞬間的振鈴計(jì)數(shù)率、能量率峰值大小排序... 

【文章來(lái)源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３公路路域邊坡崩塌、滑坡事件（貴州、廣西、重慶、青海）??邊坡按介質(zhì)組成分為土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡，巖體和土體力學(xué)性質(zhì)、破壞形式、破壞??機(jī)理等存在巨大差別

瞬時(shí)信號(hào)，傳播模式有縱波（振動(dòng)方向??與傳播方向一致）、橫波（又名剪切波，振動(dòng)方向與傳播方向垂直）和Ｒａｙｌｅｉｇｈ面??波（橫波、縱波組合，振動(dòng)軌跡為橢圓形）等。巖石聲發(fā)射信號(hào)的波形、幅值及強(qiáng)??弱等與巖石的材料、結(jié)構(gòu)面以及物理形態(tài)等有關(guān)。??聲發(fā)射源發(fā)出的波信號(hào)具有以下特征：（１）非周期性，巖體的瞬時(shí)破壞才會(huì)產(chǎn)??生；（２）頻率范圍廣；（３）波形和能量差別較大。??聲發(fā)射技術(shù)的基本原理：聲發(fā)射源發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器電聲轉(zhuǎn)換后再將信??號(hào)放大并進(jìn)行處理、記錄，最后顯示，具體過(guò)程如圖２－１所示。??聲發(fā)射傳播源?？電聲轉(zhuǎn)換?？信號(hào)放大?？信號(hào)處理?？！記泌示??Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?丨?丨?Ｉ?丨?１?１?????圖２－１聲發(fā)射技術(shù)基本原理??材料中許多種損傷破壞均可以產(chǎn)生聲發(fā)射源，巖石一般為非均勾材料，內(nèi)部多??１１??

第二章實(shí)驗(yàn)方案??上升時(shí)間??能童?＇＇Ｉ??：??持續(xù)時(shí)ｍ??Ａ?？??圖２－２聲發(fā)射特征參數(shù)簡(jiǎn)化示意圖??２．巖體結(jié)構(gòu)面研宄??巖體結(jié)構(gòu)面分為非層狀結(jié)構(gòu)面（斷層面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面、次級(jí)節(jié)理和裂隙）和層??狀結(jié)構(gòu)面（層面、層間錯(cuò)動(dòng)帶和軟弱夾層）兩種類(lèi)型［２？％。一般來(lái)說(shuō)，巖質(zhì)邊坡??結(jié)構(gòu)面為硬性結(jié)構(gòu)面，剪切強(qiáng)度由表面形態(tài)主要控制，其結(jié)構(gòu)面表面幾何形態(tài)主要??包含代表粗糙程度的起伏體（尺寸相對(duì)較�。┖推鸱厔�(shì)的起伏體（尺寸相對(duì)較大）??兩種。??不少學(xué)者引入了兩級(jí)起伏角［２９＿３２］的概念來(lái)表示結(jié)構(gòu)面表面幾何形態(tài)，如圖２－３??所示。第一級(jí)起伏即為結(jié)構(gòu)面總體的起伏，又稱(chēng)起伏度，分為平面形、波浪形和臺(tái)??階形三級(jí)，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)面表面峰谷起伏，常用爬坡角或者起伏角來(lái)表征。結(jié)構(gòu)面力學(xué)??性質(zhì)的主要受結(jié)構(gòu)面起伏角的影響，當(dāng)結(jié)構(gòu)面相互鑲嵌和接觸，剪向位移逐漸增加，??較小的法向應(yīng)力或較為平緩的起伏體均會(huì)使得巖體結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)剪脹現(xiàn)象Ｗ。第二級(jí)??起伏指的是在一級(jí)起伏角上隨機(jī)分布而成的小起伏體，又稱(chēng)粗糙度，可分成粗糙、??平坦和光滑三級(jí)，是結(jié)構(gòu)面表面上最小級(jí)數(shù)的粗糙起伏形態(tài)，反映表面起伏峰谷坡??面中次一級(jí)的微小幾何形態(tài)特征；當(dāng)施加剪向應(yīng)力時(shí)，隨著剪向位移增加，這些小??的起伏體將被剪壞，但節(jié)理面強(qiáng)度較高或者法向應(yīng)力較低時(shí)也可能發(fā)生剪脹而不??被剪壞。??總體上起伏度尺寸比粗糙度尺寸大一個(gè)數(shù)量級(jí)，兩級(jí)起伏角表現(xiàn)的新表面形??態(tài)可分為平直形、鋸齒形和臺(tái)階形三種，其中鋸齒形表面形態(tài)是最常用來(lái)室內(nèi)模擬??巖體結(jié)構(gòu)面之一，其受到剪切時(shí)，會(huì)發(fā)生兩種截然相異的力學(xué)效應(yīng)，Ｓ卩“爬坡”和“啃??斷［４］。所謂爬坡，就是結(jié)構(gòu)面發(fā)生相對(duì)滑移時(shí)，


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