本文關鍵詞： 應力路徑 卸圍壓速率 力學特性 強度準則 卸荷本構模型　出處：《中國礦業(yè)大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：地下工程巖體的開挖從本質上說是一個卸荷的過程,不加區(qū)別的把加載巖石力學的相關理論和方法應用于具有明顯卸荷特征的開挖工程的設計、施工及穩(wěn)定性分析中可能會造成較大的偏差。為了深入研究巖體在不同加卸荷應力路徑下的變形特征、極限承載能力以及破壞特性,本文通過選取具有典型特征的粉砂巖試件,進行實驗室常規(guī)三軸壓縮試驗以及恒軸壓卸圍壓、升軸壓卸圍壓、恒主應力差卸圍壓、恒軸向位移卸圍壓四種應力路徑下的卸圍壓試驗,模擬開挖卸荷過程中巖體內各種可能的應力調整路徑,對比分析巖體在加卸荷條件下變形特征、強度特性及破壞特征等力學特性的差異;研究不同卸荷應力路徑下粉砂巖的力學特性。試驗過程中通過改變卸圍壓速率,分別研究不同卸荷應力路徑下,卸圍壓速率對卸荷巖體力學特性的影響。并通過對破壞斷面取樣后進行顯微電鏡掃描,分析巖體在不同應力路徑和卸圍壓速率下發(fā)生破壞時破裂面的微細觀特征。根據(jù)試驗結果,分析評價幾種得到廣泛應用的巖石強度準則;基于彈塑性力學,結合Hoek-Blown強度準則和Griffith強度準則,推導符合試驗結果的巖體卸荷本構模型。研究的結果具有一定的理論和實踐價值。
[Abstract]:The excavation of rock mass in underground engineering is essentially a unloading process. The relevant theories and methods of loading rock mechanics are applied to the design of excavation project with obvious unloading characteristics without distinction. In order to study the deformation characteristics, ultimate bearing capacity and failure characteristics of rock mass under different loading and unloading stress paths, the siltstone specimens with typical characteristics are selected in this paper. The conventional triaxial compression test in laboratory and the four kinds of stress release tests under constant axial pressure unloading confining pressure, lifting axial pressure unloading confining pressure, constant principal stress difference unloading confining pressure and constant axial displacement confining pressure relief are carried out. Various possible stress adjustment paths in rock mass during excavation and unloading are simulated, and the differences of deformation, strength and failure characteristics of rock mass under loading and unloading conditions are compared and analyzed. The mechanical properties of siltstone under different unloading stress paths are studied. The effect of confining pressure relief rate on mechanical properties of unloading rock mass. The microcosmic characteristics of fracture surface of rock mass under different stress paths and confining pressure relief rates are analyzed. Based on the test results, several widely used rock strength criteria are analyzed and evaluated, based on elastic-plastic mechanics, Combined with the Hoek-Blown strength criterion and the Griffith strength criterion, the unloading constitutive model of rock mass is derived, which accords with the experimental results. The results of the study are of certain theoretical and practical value.
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TD313

【參考文獻】

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本文編號：1506917