隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展,大型交通、水利水電工程建設(shè)的大規(guī)模開(kāi)展,地下工程突水問(wèn)題以及邊坡工程穩(wěn)定性問(wèn)題日益突出。其中,卸荷-滲流耦合作用成為誘發(fā)此類問(wèn)題的重要因素,而裂隙巖體作為實(shí)際工程問(wèn)題中廣泛遇到的一類工程介質(zhì),具有復(fù)雜的力學(xué)特性與滲透特性。基于此,本文采用理論分析、室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,圍繞卸荷-滲流耦合作用下裂隙巖體破壞機(jī)理,系統(tǒng)地研究了含單裂隙類巖石試樣在卸荷滲流耦合作用下的卸荷力學(xué)特性、滲流特性、能量轉(zhuǎn)化等,建立了滲透水壓-圍壓卸載狀態(tài)下翼型裂紋的擴(kuò)展模型,并借助FLAC^3D軟件分析了裂紋起裂和擴(kuò)展機(jī)理。研究?jī)?nèi)容和主要成果如下:（1）基于斷裂損傷力學(xué)理論研究應(yīng)力-滲流作用下巖石裂紋起裂、擴(kuò)展規(guī)律,建立了考慮圍壓卸荷作用的壓剪翼型裂紋模型,并借助有限元軟件對(duì)模型進(jìn)行對(duì)比分析。得出壓剪裂紋起裂強(qiáng)度的主要影響因素有裂紋閉合程度、圍壓、滲透水壓、裂紋傾角、巖石性質(zhì)等。滲透水壓的存在使裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子增加,壓剪巖石裂紋起裂強(qiáng)度降低,分支裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度顯著增長(zhǎng);圍壓的存在對(duì)裂紋擴(kuò)展起約束作用,使得裂紋起裂強(qiáng)度降低,分支裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度顯著減小。考慮... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

本文研究技術(shù)路線

重慶大學(xué)博士學(xué)位論文202.2滲透水壓作用下壓剪巖石裂紋起裂特性2.2.1滲透水壓作用下張開(kāi)型裂紋起裂特性①滲透水壓作用下裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度因子本節(jié)采用橢圓形的裂紋近似代替張開(kāi)型裂紋，在大小主應(yīng)力1、3和滲透水壓p作用下，受力如圖圖2.1所示。(a)張開(kāi)型裂隙受力圖(b)受力詳圖圖2.1滲透水壓作用下張開(kāi)型裂隙示意圖Fig.2.1Schematicdiagramofopen-typecrackunderhydraulicpressure圖2.1中，1、3為模型所受雙向主應(yīng)力，以壓應(yīng)力為正；為橢圓形裂紋的長(zhǎng)軸與1的夾角；a、b分別為橢圓形裂隙的長(zhǎng)軸半長(zhǎng)和短軸半長(zhǎng)。由力學(xué)知識(shí)可知，在雙向壓應(yīng)力1、3和內(nèi)水壓力p作用下，裂紋表面應(yīng)力N和的表達(dá)式分別為：2213=sincosNp(2.1)131sin22(2.2)而橢圓形裂紋尖端處的橫向壓應(yīng)力T為：2213=cossinTp(2.3)式中：N為法向壓應(yīng)力；T為橫向壓應(yīng)力，其方向與裂紋長(zhǎng)軸平行，當(dāng)橢圓

2卸荷滲流作用下裂隙巖體裂紋斷裂強(qiáng)度與擴(kuò)展模型25圖2.3雙向應(yīng)力-水壓作用下閉合型裂隙示意圖Fig.2.3Schematicdiagramofclosedfractureunderbidirectionalstress-waterpressure圖2.4雙向應(yīng)力-水壓作用下閉合型裂隙受力祥圖Fig.2.4Closed-fractureforcediagramunderbidirectionalstress-waterpressure由于裂紋面之間部分閉合，使應(yīng)力傳遞發(fā)生變化，引入傳壓、傳剪系數(shù)nC、vC，如下式所示：02002011nnvsaCEaKaCEaK(2.27)裂紋面上實(shí)際作用的法向應(yīng)力和剪切應(yīng)力為：22131sincosnnCp(2.28)13=1sin22vC(2.29)剪切應(yīng)力使得裂紋面產(chǎn)生相對(duì)滑移，但由于裂紋壁面粗糙，且裂紋面部分閉合，在裂紋面相對(duì)滑移過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)摩擦阻力n，導(dǎo)致實(shí)際有效剪應(yīng)力減小，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3600556