熱處理花崗巖三軸卸圍壓力學(xué)特性與聲發(fā)射規(guī)律試驗研究
發(fā)布時間：2017-08-18 22:21
本文關(guān)鍵詞：熱處理花崗巖三軸卸圍壓力學(xué)特性與聲發(fā)射規(guī)律試驗研究
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【摘要】：溫度處理后的巖體是人類工程活動走向深部中經(jīng)常遇到的一類特殊復(fù)雜巖體,高溫處理后的巖石在開挖卸荷條件下的強度、變形和破壞特征,將直接關(guān)系著人類工程的安全。為了研究熱處理后的巖體在卸荷下的力學(xué)破壞特性,本文以花崗巖為研究對象,研究的主要工作如下:(1)對經(jīng)歷25-900℃溫度熱處理后的花崗巖進(jìn)行質(zhì)量、體積、密度、孔隙率和聲波特征的測試,研究表明,隨溫度升高,巖石質(zhì)量和密度減小,體積和孔隙率先減小后增大,波速和主頻值先增大后減小。(2)對經(jīng)歷不同溫度熱處理后的花崗巖開展加卸載試驗。對比分析了高溫處理后巖石在不同應(yīng)力路徑下的應(yīng)力-應(yīng)變特征、強度特征和破壞形態(tài),重點分析了熱處理巖石在卸荷條件下的變形特性、變形參數(shù)特征。結(jié)果表明:在卸荷路徑下經(jīng)歷300℃溫度處理后的花崗巖變形至破壞最容易。(3)利用聲發(fā)射信號采集系統(tǒng),在對熱處理后的花崗巖進(jìn)行不同應(yīng)力路徑的力學(xué)壓縮試驗時,同步進(jìn)行聲發(fā)射信號的實時監(jiān)測。聲發(fā)射信號能夠反應(yīng)出巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷的演化情況,通過聲發(fā)射手段研究了高溫處理后巖石在單軸壓縮、常規(guī)三軸和三軸卸圍壓路徑下的聲發(fā)射信號特征,結(jié)合宏觀力學(xué)特性,綜合分析熱處理巖石的變形破壞規(guī)律。(4)基于試驗數(shù)據(jù),研究熱處理后的花崗巖在單三軸和卸圍壓下的能量耗散規(guī)律,初步探討溫度和應(yīng)力路徑對巖石能耗規(guī)律的影響,并根據(jù)能耗角度定義的損傷變量,初步分析了巖石內(nèi)部損傷擴展規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：巖石力學(xué) 高溫?zé)崽幚?/strong> 卸圍壓 聲發(fā)射 能量耗散
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU45
【目錄】：
- 摘要3-4
- Abstract4-9
- 第1章 緒論9-19
- 1.1 研究目的和意義9-11
- 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)11-17
- 1.2.1 高溫巖石物力特性研究動態(tài)11-13
- 1.2.2 巖石卸荷特性試驗研究13-15
- 1.2.3 高溫巖石聲發(fā)射研究進(jìn)展與現(xiàn)狀15-16
- 1.2.4 高溫巖石能量耗散特征研究16-17
- 1.3 研究存在的科學(xué)問題17-18
- 1.4 本文主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線18-19
- 1.4.1 研究內(nèi)容18
- 1.4.2 技術(shù)路線18-19
- 第2章 試驗方案及巖樣制備19-30
- 2.1 引言19
- 2.2 試驗方案19-20
- 2.3 巖樣制備20-23
- 2.3.1 取芯、切割及打磨20-22
- 2.3.2 加溫處理22-23
- 2.4 試驗過程23-29
- 2.4.1 質(zhì)量及尺寸測量23-24
- 2.4.2 孔隙率測定24-26
- 2.4.3 聲波試驗26
- 2.4.4 力學(xué)壓縮試驗26-28
- 2.4.5 聲發(fā)射檢測試驗28-29
- 2.5 本章小結(jié)29-30
- 第3章 熱處理花崗巖基礎(chǔ)物理特性30-39
- 3.1 引言30
- 3.2 溫度對花崗巖質(zhì)量、體積和密度的影響30-33
- 3.3 溫度對花崗巖孔隙率的影響33-34
- 3.4 溫度對聲波特性的影響34-38
- 3.4.1 時域曲線34-35
- 3.4.2 頻域曲線35-36
- 3.4.3 時-頻域曲線36-38
- 3.5 本章小結(jié)38-39
- 第4章 熱處理花崗巖三軸卸圍壓變形破壞特性研究39-57
- 4.1 引言39
- 4.2 應(yīng)力-應(yīng)變特征39-47
- 4.3 溫度對卸荷變形的影響規(guī)律47-50
- 4.3.1 卸圍壓過程中的徑向應(yīng)變47-48
- 4.3.2 應(yīng)變圍壓增量比48-50
- 4.4 溫度對卸荷變形參數(shù)的影響規(guī)律50-54
- 4.5 破壞模式54-55
- 4.6 本章小結(jié)55-57
- 第5章 熱處理花崗巖三軸卸圍壓聲發(fā)射規(guī)律試驗研究57-66
- 5.1 引言57
- 5.2 熱處理花崗巖單軸壓縮下聲發(fā)射規(guī)律57-59
- 5.3 熱處理花崗巖三軸壓縮下聲發(fā)射規(guī)律59-61
- 5.4 熱處理花崗巖三軸卸圍壓下聲發(fā)射規(guī)律61-63
- 5.5 聲發(fā)射參數(shù)與溫度和應(yīng)力路徑之間的關(guān)系63-65
- 5.6 本章小結(jié)65-66
- 第6章 熱處理花崗巖加卸載條件下的能耗特征研究66-85
- 6.1 引言66-68
- 6.2 熱處理花崗巖單軸壓縮下的能耗特征68-71
- 6.3 熱處理花崗巖三軸壓縮下的能耗特征71-75
- 6.4 熱處理花崗巖三軸卸圍壓條件下的能耗特征75-79
- 6.5 溫度和應(yīng)力路徑對能耗的影響規(guī)律79-82
- 6.5.1 總吸收能與溫度和路徑的關(guān)系80
- 6.5.2 耗散能與溫度和路徑的關(guān)系80-81
- 6.5.3 峰值彈性應(yīng)變能與溫度和路徑的關(guān)系81-82
- 6.6 基于能量耗散定義的損傷變量研究82-84
- 6.7 本章小結(jié)84-85
- 第7章 結(jié)論與展望85-89
- 7.1 主要結(jié)論85-86
- 7.2 展望86-89
- 參考文獻(xiàn)89-97
- 致謝97-98
- 個人簡歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果98
本文編號：697103
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