【摘要】：巖石作為一種復(fù)雜地質(zhì)體,在其形成和變化的地質(zhì)歷史時期中,經(jīng)受過各種復(fù)雜而不均衡的地質(zhì)作用,其內(nèi)部通常會含有節(jié)理、裂隙等不規(guī)則缺陷,隨著巖土工程開挖、卸荷等擾動,巖石中的這些缺陷會進一步擴展、貫通,造成巖石破壞,近年來對含有節(jié)理、裂隙等缺陷巖石力學(xué)特性的研究已經(jīng)成為了巖石力學(xué)界和工程界廣泛關(guān)注的焦點,該課題已經(jīng)成為熱門的前沿課題之一。本文以魯?shù)榭h砂巖為模擬對象,并對天然裂縫進行簡化展開試驗研究。首先從理論角度分析了裂縫對巖石力學(xué)特性的影響,然后在室內(nèi)制備了類砂巖試件并對其進行試驗,分別在靜載和動載條件下對試驗結(jié)果進行分析,通過對比研究獲得以下結(jié)論：(1)動、靜載荷下預(yù)制裂縫的角度均會改變試件的力學(xué)性質(zhì),不同程度地影響其內(nèi)部裂隙的產(chǎn)生、擴展和貫通模式,進而降低試件的強度,同時裂縫發(fā)生不同程度的閉合。(2)動、靜兩種試驗條件下,完整試件、0°裂縫試件與90°裂縫試件的破壞模式主要是裂紋貫通試件頂?shù)撞?而發(fā)生的劈裂張拉破壞,45°裂縫試件的破裂面與加載方向有一定的傾角,試件會同時發(fā)生剪切破壞和拉伸破壞。(3)動載下試件的破碎程度和極限強度均高于靜載,是因為動載下試件應(yīng)變率的提高,參與擴展的裂紋數(shù)量增加,兩種試驗條件下裂縫試件的強度均低于完整試件,當(dāng)裂縫角度相同時,試件的破壞模式也相同。本文以含有不同角度的預(yù)制裂縫類砂巖試件為試驗對象,對動、靜荷載下裂紋的演化過程和試件的力學(xué)特性進行了分析,旨在探討裂縫對巖石力學(xué)特性的影響規(guī)律,為相關(guān)巖土工程提供理論參考。
[Abstract]:As a kind of complex geological body, rock has experienced various complex and uneven geological processes in the geological history of its formation and change, and its interior usually contains irregular defects such as joints, fractures, etc., and with the excavation of geotechnical engineering, With disturbance such as unloading, these defects in rock will be further expanded and penetrated, resulting in rock failure. In recent years, the study of mechanical properties of rock containing joints and cracks has become the focus of attention in rock mechanics and engineering. This subject has become one of the hot frontier topics. In this paper, the sandstones in Ludian County are taken as simulation objects, and the natural fractures are simplified and studied experimentally. In this paper, the influence of fracture on rock mechanical properties is analyzed theoretically, then sandstone like specimen is prepared and tested in laboratory, and the test results are analyzed under static load and dynamic load, respectively. The conclusions are as follows: (1) the angle of precast cracks under dynamic and static loads will change the mechanical properties of the specimens, and affect to some extent the generation, expansion and penetrating mode of internal cracks, and then reduce the strength of the specimens. At the same time, the cracks are closed to different degrees. (2) under the dynamic and static test conditions, the failure mode of the intact specimen, the 0 擄crack specimen and the 90 擄crack specimen is mainly the crack through the top and the bottom of the specimen, and the splitting tensile failure occurs. The fracture plane of 45 擄fracture specimen has a certain inclination angle with the direction of loading, and the shear failure and tensile failure will occur simultaneously. (3) the breaking degree and ultimate strength of the specimen under dynamic load are higher than those of static load, because the strain rate of the specimen under dynamic load increases. The strength of crack specimen is lower than that of complete specimen under two kinds of test conditions, and the failure mode of specimen is the same when the crack angle is the same. Taking prefabricated fractured sandstone specimens with different angles as experimental objects, the evolution process of cracks and the mechanical properties of specimens under dynamic and static loads are analyzed in this paper. The purpose of this paper is to discuss the influence of cracks on the mechanical properties of rocks. To provide theoretical reference for related geotechnical engineering.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD315

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本文編號：2399268