本文選題：凍結(jié)巖壁 + 淡水冰　； 參考：《力學(xué)學(xué)報(bào)》2017年02期

【摘要】：為了更清楚地認(rèn)識(shí)含冰凍結(jié)壁力學(xué)特性、解決復(fù)雜冰巖耦合問(wèn)題以及給冰工程設(shè)計(jì)和數(shù)值仿真分析提供參數(shù),有必要對(duì)冰在三向受力條件下的力學(xué)特性進(jìn)行深入研究.以內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田石拉烏素礦立井井筒建設(shè)為背景,參考現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)資料在室內(nèi)制作相似冰樣,利用TDW-200低溫凍土試驗(yàn)機(jī),進(jìn)行了4組溫度和7組圍壓的人工淡水柱狀冰三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn),加載速率為0.5 mm/min,加載方向垂直于冰的晶軸方向.結(jié)果表明:在恒定溫度條件下,柱狀冰隨圍壓增大塑性增強(qiáng),而恒定圍壓條件下,柱狀冰隨溫度降低脆性增強(qiáng);在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi),淡水柱狀冰和多晶冰強(qiáng)度均隨圍壓、溫度升高而增大,但同條件下柱狀冰強(qiáng)度高于多晶冰;采用D-A模型、Teardrop模型解釋了高壓下偏應(yīng)力與圍壓之間的非線性關(guān)系,從不同角度對(duì)擬合得到的破壞準(zhǔn)則綜合考慮,認(rèn)為D-A準(zhǔn)則更適合用于描述淡水冰的破壞特征.研究結(jié)果可為后期同條件冰-巖耦合、數(shù)值模擬研究提供參考.
[Abstract]:In order to know more clearly the mechanical characteristics of frozen wall, to solve complex ice rock coupling problems and to provide parameters for ice engineering design and numerical simulation analysis, it is necessary to study the mechanical properties of ice under the condition of three direction force. With the construction of shaft of shinwu mine in Dongsheng coal field in the Inner Mongolia Autonomous Region as the background, it is necessary to refer to the present situation. The field hydrogeological data made the similar ice samples in the room. By using the TDW-200 cryo frozen soil test machine, the compression strength test of 4 groups of artificial fresh water column ice with 7 groups of temperature and confining pressure was carried out. The loading rate was 0.5 mm/min and the loading direction was perpendicular to the crystal axis of the ice. The results showed that the column ice increased with the confining pressure at constant temperature. Under the constant confining pressure, the column like ice and the ice strength increased with the confining pressure and the temperature in the experimental temperature range, but the column ice strength was higher than the polycrystalline ice under the same condition. The nonlinear relationship between the partial stress and the confining pressure was explained by the D-A model and the Teardrop model. It is considered that the D-A criterion is more suitable for describing the damage characteristics of fresh water ice from different angles. The results can be used as a reference for the study of the coupled ice rock coupling and numerical simulation in the later period.
【作者單位】： 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41572270)
【分類號(hào)】：O34

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本文編號(hào)：2044289