本文關(guān)鍵詞：巖石的強(qiáng)度準(zhǔn)則及損傷特性的研究

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【摘要】：巖石內(nèi)存在裂隙都具有初始損傷,其引起單軸壓縮及低圍壓下試樣強(qiáng)度的離散。隨著圍壓增加,裂隙的摩擦承載能力增加到鄰近完整巖石黏結(jié)力后將不再滑移引起材料破壞,對試樣強(qiáng)度的影響減小,即初始損傷對高圍壓下試樣強(qiáng)度影響較小。本文以砂巖、大理巖和石灰?guī)r等為研究對象,結(jié)合不同強(qiáng)度準(zhǔn)則分析巖樣的常規(guī)三軸強(qiáng)度,說明初始損傷的影響。通過不同強(qiáng)度準(zhǔn)則對損傷和完整巖樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合分析:56個(gè)完整砂巖強(qiáng)度數(shù)據(jù)分析結(jié)果說明Hoek-Brown,廣義Hoek-Brown及指數(shù)準(zhǔn)則均可以計(jì)算不同圍壓下壓縮試樣所對應(yīng)的單軸強(qiáng)度,所不同的是指數(shù)準(zhǔn)則計(jì)算的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)偏差隨圍壓增加而減小,另外兩種準(zhǔn)則恰好相反。正則拋物線準(zhǔn)則可以準(zhǔn)確描述完整砂巖等顆粒性巖石在高圍壓下的強(qiáng)度變化,擬合所得單軸強(qiáng)度可視為巖石的理想單軸壓縮強(qiáng)度,其與試驗(yàn)值的差異表征試樣初始損傷度,為分析初始損傷的影響提供基礎(chǔ)。試樣內(nèi)部若存在主控裂隙引起強(qiáng)度在低圍壓下線性變化,但不能據(jù)此以Coulomb準(zhǔn)則直接確定巖石的內(nèi)摩擦角;不同損傷方式產(chǎn)生的初始損傷不同,軸向壓縮塑性變形引起大理巖黏結(jié)力由低向高逐步喪失,而熱力損傷引起黏結(jié)力整體降低;若巖石具有宏觀各向同性特征,則常規(guī)三軸強(qiáng)度可用指數(shù)準(zhǔn)則描述,據(jù)其確定的初始圍壓影響系數(shù)可估計(jì)裂隙摩擦系數(shù);進(jìn)而理解裂隙對試樣強(qiáng)度影響的非線性特征,評價(jià)巖石材料的真實(shí)黏結(jié)力和損傷。綜合研究成果可為工程巖體的強(qiáng)度和損傷分析提供參考。
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD313

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本文編號：1265950