加錨節(jié)理砂巖動(dòng)態(tài)力學(xué)性能試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-28 08:37
目前,地下空間的開(kāi)發(fā)與利用己成為重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域之一,不只是礦山工程,還有土木建筑和水利水電等工程在開(kāi)發(fā)及使用過(guò)程中經(jīng)常遭受地震和爆破等動(dòng)力載荷的擾動(dòng),因此研究地震和爆破等動(dòng)力載荷作用下地下工程的穩(wěn)定性十分重要。工程巖體中存在著大量的節(jié)理和裂隙等缺陷,節(jié)理對(duì)巖體的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性及破壞機(jī)制有著重要影響。近年來(lái),錨桿加固是最有效、最經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用最廣泛的支護(hù)方式。研究加錨節(jié)理巖體的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能有助于充分認(rèn)識(shí)加錨節(jié)理巖體的破壞機(jī)理、強(qiáng)度和變形等特征和研究地下空間穩(wěn)定性控制的重要意義。為了研究加錨節(jié)理巖體在沖擊荷載作用下的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能,本文采用室內(nèi)物理試驗(yàn)和細(xì)觀數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,開(kāi)展了不同試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)及不同工況下預(yù)制試件的室內(nèi)物理沖擊試驗(yàn),進(jìn)一步參照物理試驗(yàn)開(kāi)展了數(shù)值模擬。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:(1)基于霍普金森壓桿試驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)完整砂巖試件進(jìn)行沖擊試驗(yàn),研究了不同沖擊荷載作用下砂巖試件的動(dòng)力特性和破壞形態(tài)。結(jié)果表明:砂巖試件應(yīng)變率處于101102s-1范圍,動(dòng)態(tài)抗壓強(qiáng)度和峰值應(yīng)變具有明顯的應(yīng)變率效應(yīng),試件平...
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景、研究目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 加錨巖體相似試驗(yàn)研究
1.2.2 加錨巖體數(shù)值模擬研究
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 主要內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)路線
1.4.1 主要內(nèi)容
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第2章 沖擊荷載作用下砂巖的基本力學(xué)性能試驗(yàn)
2.1 引言
2.2 應(yīng)力波傳播規(guī)律
2.3 砂巖的基本力學(xué)參數(shù)
2.4 基于SHPB的砂巖動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)
2.4.1 試驗(yàn)設(shè)備
2.4.2 試驗(yàn)加載方案
2.4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
2.5 試驗(yàn)結(jié)果及討論
2.5.1 試驗(yàn)結(jié)果
2.5.2 試驗(yàn)結(jié)果討論
2.6 本章小結(jié)
第3章 沖擊荷載作用下加錨節(jié)理砂巖力學(xué)性能試驗(yàn)
3.1 引言
3.2 加錨節(jié)理砂巖落錘沖擊試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
3.2.2 試驗(yàn)樣品制作
3.2.3 試驗(yàn)加載方案
3.3 試驗(yàn)結(jié)果及討論
3.3.1 試驗(yàn)結(jié)果
3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 不同條件下砂巖的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能數(shù)值模擬對(duì)比
4.1 引言
4.2 完整試件SHPB數(shù)值模擬
4.2.1 數(shù)值模型建模
4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果討論
4.2.3 數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)破壞形態(tài)對(duì)比分析
4.3 節(jié)理試件SHPB數(shù)值模擬
4.3.1 數(shù)值模型建模
4.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果討論
4.3.3 數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)破壞形態(tài)對(duì)比分析
4.4 加錨節(jié)理試件落錘沖擊數(shù)值模擬
4.4.1 數(shù)值模型建模
4.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
4.4.3 數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)破壞形態(tài)對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]在動(dòng)載作用下山嶺隧道錨桿的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[J]. 王仔章,王光勇. 公路. 2020(03)
[2]高地應(yīng)力軟巖隧道長(zhǎng)、短錨桿聯(lián)合支護(hù)技術(shù)研究[J]. 劉宇鵬,夏才初,吳福寶,徐晨,鄧云綱. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]煤-巖-錨組合錨固體單軸壓縮試驗(yàn)及錨桿力學(xué)機(jī)制[J]. 余偉健,吳根水,劉澤,黃鐘,劉芳芳,任恒. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]動(dòng)載沖擊地壓巷道圍巖穩(wěn)定性多層次控制技術(shù)[J]. 焦建康,鞠文君,吳擁政,何杰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(12)
[5]國(guó)內(nèi)外煤巷支護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 單仁亮,彭?xiàng)铕?孔祥松,肖禹航,原鴻鵠,黃博,鄭赟. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(12)
[6]Supporting characteristics analysis of constant resistance bolts under coupled static-dynamic loading[J]. CHEN Feng,TANG Chun-an,SUN Xiao-ming,MA Tian-hui,DU Yan-hong. Journal of Mountain Science. 2019(05)
[7]考慮分形效應(yīng)的煤巖損傷模型及滲透率模型[J]. 任崇鴻,李波波,楊康,李建華,張堯,陳帥. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]基于損傷理論的混凝土裂縫擴(kuò)展研究[J]. 陳軍,王向東,韓金啟. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[9]白砂巖、大理巖及花崗巖加錨剪切力學(xué)特性研究[J]. 劉泉聲,雷廣峰,彭星新,魏萊,羅慈友. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(S2)
[10]恒阻大變形錨索彈塑性力學(xué)分析[J]. 呂謙,陶志剛,李兆華,何滿潮,安文博. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(04)
博士論文
[1]混凝土動(dòng)力沖擊性能試驗(yàn)與細(xì)觀數(shù)值仿真研究[D]. 武明鑫.清華大學(xué) 2015
本文編號(hào):3207931
【文章來(lái)源】:南華大學(xué)湖南省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景、研究目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 加錨巖體相似試驗(yàn)研究
1.2.2 加錨巖體數(shù)值模擬研究
1.3 存在的問(wèn)題
1.4 主要內(nèi)容、創(chuàng)新點(diǎn)及技術(shù)路線
1.4.1 主要內(nèi)容
1.4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
1.4.3 技術(shù)路線
第2章 沖擊荷載作用下砂巖的基本力學(xué)性能試驗(yàn)
2.1 引言
2.2 應(yīng)力波傳播規(guī)律
2.3 砂巖的基本力學(xué)參數(shù)
2.4 基于SHPB的砂巖動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)
2.4.1 試驗(yàn)設(shè)備
2.4.2 試驗(yàn)加載方案
2.4.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法
2.5 試驗(yàn)結(jié)果及討論
2.5.1 試驗(yàn)結(jié)果
2.5.2 試驗(yàn)結(jié)果討論
2.6 本章小結(jié)
第3章 沖擊荷載作用下加錨節(jié)理砂巖力學(xué)性能試驗(yàn)
3.1 引言
3.2 加錨節(jié)理砂巖落錘沖擊試驗(yàn)
3.2.1 試驗(yàn)設(shè)備
3.2.2 試驗(yàn)樣品制作
3.2.3 試驗(yàn)加載方案
3.3 試驗(yàn)結(jié)果及討論
3.3.1 試驗(yàn)結(jié)果
3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果討論
3.4 本章小結(jié)
第4章 不同條件下砂巖的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能數(shù)值模擬對(duì)比
4.1 引言
4.2 完整試件SHPB數(shù)值模擬
4.2.1 數(shù)值模型建模
4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果討論
4.2.3 數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)破壞形態(tài)對(duì)比分析
4.3 節(jié)理試件SHPB數(shù)值模擬
4.3.1 數(shù)值模型建模
4.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果討論
4.3.3 數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)破壞形態(tài)對(duì)比分析
4.4 加錨節(jié)理試件落錘沖擊數(shù)值模擬
4.4.1 數(shù)值模型建模
4.4.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析
4.4.3 數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)破壞形態(tài)對(duì)比分析
4.5 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]在動(dòng)載作用下山嶺隧道錨桿的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析[J]. 王仔章,王光勇. 公路. 2020(03)
[2]高地應(yīng)力軟巖隧道長(zhǎng)、短錨桿聯(lián)合支護(hù)技術(shù)研究[J]. 劉宇鵬,夏才初,吳福寶,徐晨,鄧云綱. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[3]煤-巖-錨組合錨固體單軸壓縮試驗(yàn)及錨桿力學(xué)機(jī)制[J]. 余偉健,吳根水,劉澤,黃鐘,劉芳芳,任恒. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020(01)
[4]動(dòng)載沖擊地壓巷道圍巖穩(wěn)定性多層次控制技術(shù)[J]. 焦建康,鞠文君,吳擁政,何杰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(12)
[5]國(guó)內(nèi)外煤巷支護(hù)技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 單仁亮,彭?xiàng)铕?孔祥松,肖禹航,原鴻鵠,黃博,鄭赟. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2019(12)
[6]Supporting characteristics analysis of constant resistance bolts under coupled static-dynamic loading[J]. CHEN Feng,TANG Chun-an,SUN Xiao-ming,MA Tian-hui,DU Yan-hong. Journal of Mountain Science. 2019(05)
[7]考慮分形效應(yīng)的煤巖損傷模型及滲透率模型[J]. 任崇鴻,李波波,楊康,李建華,張堯,陳帥. 中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2019(02)
[8]基于損傷理論的混凝土裂縫擴(kuò)展研究[J]. 陳軍,王向東,韓金啟. 三峽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(06)
[9]白砂巖、大理巖及花崗巖加錨剪切力學(xué)特性研究[J]. 劉泉聲,雷廣峰,彭星新,魏萊,羅慈友. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(S2)
[10]恒阻大變形錨索彈塑性力學(xué)分析[J]. 呂謙,陶志剛,李兆華,何滿潮,安文博. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2018(04)
博士論文
[1]混凝土動(dòng)力沖擊性能試驗(yàn)與細(xì)觀數(shù)值仿真研究[D]. 武明鑫.清華大學(xué) 2015
本文編號(hào):3207931
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