地下工程圍巖穩(wěn)定性問題一直是巖石力學(xué)研究的前沿與熱點(diǎn)。巖石力學(xué)性能是地下工程圍巖穩(wěn)定性問題研究的基礎(chǔ)。本文以砂巖為研究對(duì)象,利用多功能真三軸流固耦合試驗(yàn)系統(tǒng),開展了真三軸應(yīng)力條件下砂巖加卸載力學(xué)特性與能量演化規(guī)律試驗(yàn)研究。重點(diǎn)探討了初始應(yīng)力環(huán)境和加卸載速率對(duì)砂巖的力學(xué)特性與能量演化規(guī)律的影響。本文的主要研究成果如下:（1）最大主應(yīng)力方向采用位移加載,最小主應(yīng)力方向上單面卸載。加卸載過程中,最大主應(yīng)變和偏應(yīng)變逐漸增大,中間主應(yīng)變、最小主應(yīng)變和體積應(yīng)變逐漸減小。加卸載初期試樣被壓縮,而后擴(kuò)容。試樣的變形模量先增大后減小。泊松比先保持穩(wěn)定,然后逐漸增大,最終趨于水平。試樣破壞時(shí),隨著初始中主應(yīng)力系數(shù)b增大,最大主應(yīng)變量、最小主應(yīng)變量和偏應(yīng)變量增大,而中間主應(yīng)變量和體積擴(kuò)容量減小,張性破裂特征越來越明顯。當(dāng)初始最小主應(yīng)力σ₃增大時(shí),砂巖的峰值應(yīng)力呈線性增加,且試樣發(fā)生破壞時(shí),中間主應(yīng)變量、最小主應(yīng)變量和體積擴(kuò)容量減小,而最大主應(yīng)變和偏應(yīng)變量增大,剪切裂紋更為明顯。初始廣義剪應(yīng)力q增大,試樣發(fā)生破壞時(shí),中間主應(yīng)變量和體積應(yīng)變量減小,最大主應(yīng)變量、最小主應(yīng)變量和偏應(yīng)變量先減小... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多功能真三軸流固耦合試驗(yàn)系統(tǒng)

2不同初始應(yīng)力條件下砂巖加卸載力學(xué)特性試驗(yàn)研究9圖2.2砂巖試樣Fig.2.2Sandstonesamples2.3中主應(yīng)力系數(shù)對(duì)砂巖加卸載力學(xué)特性的影響2.3.1試驗(yàn)方案為了探究中主應(yīng)力系數(shù)對(duì)砂巖力學(xué)特性的影響，進(jìn)行了恒定初始最小主應(yīng)力（σ3i=40MPa）和廣義剪應(yīng)力（q=34.64MPa）、不同中主應(yīng)力系數(shù)（b=0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0）條件下砂巖加卸載破壞試驗(yàn)。具體的加卸載應(yīng)力路徑為（初始應(yīng)力條件見表2.1）：①以力控制方式（2kN/s）同步加載三向應(yīng)力至σ3i；②保持Z向水平載荷不變，繼續(xù)以力控制方式（2kN/s）增加X向和Y向應(yīng)力至σ2i；③保持X向載荷不變，以力控制方式（2kN/s）繼續(xù)增加Y向應(yīng)力至σ1i；④以位移控制方式（0.003mm/s）增加最大主應(yīng)力σ1i，同時(shí)以力控制方式（1kN/s）單面卸載σ3i。在此過程中，Z向兩個(gè)壓頭，其中一個(gè)壓頭卸載，另外一個(gè)壓頭保持位置不動(dòng)，試樣發(fā)生破壞時(shí)停止試驗(yàn)。加卸載試驗(yàn)應(yīng)力路徑如圖2.3所示。02040608010012014002004006008001000主應(yīng)力σ/MPa時(shí)間t/sσ2（X向）σ3（Z向）σ1σ2σ3靜水壓力初始應(yīng)力加載階段加卸載階段加卸載起始點(diǎn)峰值應(yīng)力點(diǎn)σ10σ1（Y向）圖2.3加卸載應(yīng)力路徑Fig.2.3Pathsofstressloadingandunloading

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于真三軸單面卸荷強(qiáng)度雙折減法修正D-P準(zhǔn)則研究[J]. 許文松,趙光明,孟祥瑞,程詳.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(08)
[2]真三軸加卸載應(yīng)力路徑對(duì)原煤力學(xué)特性及滲透率影響[J]. 尹光志,劉玉冰,李銘輝,鄧博知,劉超,魯俊.  煤炭學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]應(yīng)力Lode角對(duì)砂巖變形特性影響[J]. 尹光志,魯俊,李星,鄧博知,劉玉冰,李銘輝.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[4]支護(hù)失效對(duì)巖爆彈射破壞影響的真三軸試驗(yàn)研究[J]. 蘇國韶,莫金海,陳智勇,蔣劍青,石焱炯.  巖土力學(xué). 2017(05)
[5]中間主應(yīng)力對(duì)砂巖擴(kuò)容及強(qiáng)度特性影響[J]. 尹光志,魯俊,李星,邊光,宋真龍,劉玉冰.  煤炭學(xué)報(bào). 2017(04)
[6]不同開采方式下煤巖應(yīng)力場(chǎng)-裂隙場(chǎng)-滲流場(chǎng)行為研究[J]. 謝和平,張澤天,高峰,張茹,高明忠,劉建鋒.  煤炭學(xué)報(bào). 2016(10)
[7]不同應(yīng)力路徑下花崗巖三軸加卸載力學(xué)響應(yīng)及其破壞特征[J]. 李地元,孫志,李夕兵,謝濤.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(S2)
[8]不同卸荷路徑下大理巖破壞過程能量演化規(guī)律[J]. 叢宇,王在泉,鄭穎人,馮夏庭,張黎明.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(09)
[9]高溫后花崗巖巖爆的真三軸試驗(yàn)研究[J]. 蘇國韶,陳智勇,尹宏雪,張曉鶴,莫金海.  巖土工程學(xué)報(bào). 2016(09)
[10]不同加載速率下巖爆碎塊耗能特征試驗(yàn)研究[J]. 蘇國韶,陳智勇,蔣劍青,莫金海,石焱炯.  巖土工程學(xué)報(bào). 2016(08)



本文編號(hào)：3359726