發(fā)布時(shí)間：2017-09-18 07:22

  本文關(guān)鍵詞：加卸載條件下花崗巖力學(xué)特性研究

  更多相關(guān)文章： 加卸載 RFPA 失穩(wěn)機(jī)理 聲發(fā)射

【摘要】：地下工程巖體的開挖引起徑向應(yīng)力卸載和切向應(yīng)力加載,研究巖體加卸荷條件下的力學(xué)行為具有重要的理論意義。本文以花崗巖為研究對象,進(jìn)行了室內(nèi)單軸壓縮試驗(yàn)和循環(huán)加卸載試驗(yàn),采用巖石破裂過程分析軟件RFPA進(jìn)行了單軸壓縮、單軸循環(huán)加卸載、常規(guī)三軸壓縮和不同圍壓下加卸載數(shù)值模擬,分析了巖樣的強(qiáng)度、變形、聲發(fā)射特性及破壞模式等方面。論文取得了如下研究成果：(1)在單軸壓縮試驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)行了恒下限循環(huán)加卸載和恒差值循環(huán)加卸載兩種不同路徑下的單軸循環(huán)加卸載試驗(yàn),分析加卸載過程對花崗巖強(qiáng)度、變形特征的影響,掌握彈性模量和泊松比的變化規(guī)律,分析了聲發(fā)射Kaiser效應(yīng)和Felicity效應(yīng)。(2)運(yùn)用巖石破裂過程分析軟件RFPA2D,進(jìn)行巖體單軸壓縮和恒下限循環(huán)加卸載數(shù)值模擬分析,再現(xiàn)了巖樣裂紋的萌生、發(fā)育、擴(kuò)展直至貫通的全過程,得到了巖體破壞過程中聲發(fā)射的Kaiser效應(yīng)。(3)對試件模型進(jìn)行了不同圍壓下的三軸壓縮數(shù)值模擬,分析峰值強(qiáng)度、殘余強(qiáng)度與圍壓之間的關(guān)系,以及不同圍壓下模型的破壞模式。(4)運(yùn)用巖石破裂過程分析軟件RFPA2D進(jìn)行卸圍壓模擬,分析應(yīng)力、聲發(fā)射以及巖體破壞模式等隨圍壓變化的規(guī)律,分析了加卸荷誘發(fā)巖體失穩(wěn)的機(jī)理。本文在室內(nèi)一維加卸載力學(xué)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)行了一維及圍壓下巖樣的加卸載數(shù)值模擬分析,真實(shí)再現(xiàn)了裂紋萌生、擴(kuò)展及貫通過程,為巖石加卸載力學(xué)特性研究提供了一個(gè)新的方法。
【關(guān)鍵詞】：加卸載 RFPA 失穩(wěn)機(jī)理 聲發(fā)射
【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】：TD313
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 課題來源及研究意義12-13
• 1.1.1 課題來源12
• 1.1.2 研究課題的意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 單軸循環(huán)加卸載試驗(yàn)13-14
• 1.2.2 圍壓下加卸載試驗(yàn)14-15
• 1.2.3 聲發(fā)射國內(nèi)外研究動態(tài)及現(xiàn)狀15-16
• 1.2.4 RFPA~(2D)數(shù)值模擬16-17
• 1.3 研究的主要內(nèi)容17-18
• 1.4 研究的技術(shù)路線18-19
• 第二章 加卸荷誘發(fā)巖體失穩(wěn)機(jī)理及試驗(yàn)概況19-27
• 2.1 加卸荷誘發(fā)巖體失穩(wěn)機(jī)理19-21
• 2.1.1 一維加卸載條件下巖體失穩(wěn)破壞19-20
• 2.1.2 卸荷導(dǎo)致巖體失穩(wěn)破壞20-21
• 2.1.3 室內(nèi)試驗(yàn)力學(xué)模型21
• 2.2 試驗(yàn)概況21-24
• 2.2.1 試樣制備21-22
• 2.2.2 試樣加工設(shè)備22
• 2.2.3 試驗(yàn)系統(tǒng)22-23
• 2.2.4 試驗(yàn)前準(zhǔn)備23-24
• 2.3 室內(nèi)試驗(yàn)方案24-26
• 2.4 室內(nèi)試驗(yàn)步驟26-27
• 第三章 單軸循環(huán)加卸載力學(xué)特性分析27-43
• 3.1 常規(guī)單軸壓縮試驗(yàn)力學(xué)特性27-29
• 3.1.1 強(qiáng)度及變形特性分析27-28
• 3.1.2 破壞模式分析28-29
• 3.1.3 聲發(fā)射特性分析29
• 3.2 恒下限分級循環(huán)加卸載力學(xué)特性研究29-36
• 3.2.1 強(qiáng)度特征分析29-31
• 3.2.2 變形特征分析31-34
• 3.2.3 聲發(fā)射特性分析34-36
• 3.3 恒差值循環(huán)加卸載花崗巖力學(xué)特性研究36-41
• 3.3.1 強(qiáng)度特征分析36-37
• 3.3.2 變形特征分析37-40
• 3.3.3 聲發(fā)射特性分析40-41
• 3.4 兩組加卸載破壞模式對比分析41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 單軸循環(huán)加卸載數(shù)值模擬研究43-68
• 4.1 引言43
• 4.2 巖石破壞過程分析系統(tǒng)RFPA~(2D)軟件簡介43-46
• 4.2.1 設(shè)計(jì)原理及系統(tǒng)功能與特征43-44
• 4.2.2 數(shù)值計(jì)算方法、基本假設(shè)和破壞準(zhǔn)則44-46
• 4.3 數(shù)值模型及試驗(yàn)方案46-48
• 4.4 單軸壓縮數(shù)值模擬結(jié)果及分析48-53
• 4.4.1 強(qiáng)度及變形特征48-50
• 4.4.2 聲發(fā)射特征分析50-51
• 4.4.3 破壞特征分析51-53
• 4.5 恒下限循環(huán)加卸載數(shù)值模擬結(jié)果及分析53-62
• 4.5.1 強(qiáng)度及應(yīng)變特征分析54-56
• 4.5.2 聲發(fā)射特征分析56-58
• 4.5.3 破壞特征分析58-62
• 4.6 室內(nèi)試驗(yàn)與數(shù)值模擬條件下力學(xué)特性對比分析62-66
• 4.6.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線對比分析62-65
• 4.6.2 強(qiáng)度、彈性模量和泊松比對比分析65-66
• 4.7 本章小結(jié)66-68
• 第五章 圍壓下加卸載數(shù)值模擬研究68-93
• 5.1 引言68
• 5.2 模型建立及模擬方案68-70
• 5.3 常規(guī)三軸壓縮數(shù)值模擬研究結(jié)果與分析70-78
• 5.3.1 強(qiáng)度特征分析70-73
• 5.3.2 聲發(fā)射特征分析73-74
• 5.3.3 破壞特征分析74-78
• 5.4 加軸壓卸圍壓數(shù)值模擬研究結(jié)果與分析78-86
• 5.4.1 強(qiáng)度及變形特征分析78-82
• 5.4.2 模型卸荷聲發(fā)射效應(yīng)分析82-83
• 5.4.3 模型破壞模式和形態(tài)分析83-86
• 5.5 加卸荷誘發(fā)巖體失穩(wěn)機(jī)理分析86-91
• 5.6 本章小結(jié)91-93
• 第六章 結(jié)論與展望93-95
• 6.1 結(jié)論93-94
• 6.2 展望94-95
• 致謝95-96
• 參考文獻(xiàn)96-100
• 附錄A：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文、參與科研項(xiàng)目及獲獎情況100

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本文編號：874161