頁巖抗張力學行為各向異性實驗與理論研究
發(fā)布時間:2021-12-18 05:17
開展彭水龍馬溪頁巖聲波波速、巴西劈裂和聲發(fā)射監(jiān)測實驗,明確頁巖模量、抗張強度、聲發(fā)射、破壞模式各向異性特征,并基于各向異性抗張強度CPA理論,分析頁巖抗張強度及破裂角影響因素及變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:1)隨著加載角θ(加載方向與頁巖層理面的夾角)增加,縱橫波波速逐漸降低,抗張強度逐漸增加,破壞模式出現(xiàn)"簡單—復(fù)雜—簡單"的轉(zhuǎn)變;2)隨著微觀參數(shù)Ω0(表征頁巖強度空間分布)的增加,抗張強度逐漸增大,破裂角βf(破壞面與基準線的夾角)在θ較小時逐漸增大,在θ較大時逐漸減小;3)徑向應(yīng)力對抗張強度及破裂角也有顯著影響,隨著徑向壓應(yīng)力增加,抗張強度增加、βf逐漸減小,而隨著徑向拉應(yīng)力增加,抗張強度降低、βf逐漸增大;4)隨著抗張強度各向異性程度增加,抗張強度與βf逐漸增大,并且βf最大值會由較小θ逐漸偏向較大的θ。
【文章來源】:中南大學學報(自然科學版). 2020,51(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
4 不同Ω0下的抗張強度及破裂角
5 不同徑向應(yīng)力下的抗張強度及破裂角
為了分析強度各向異性對頁巖強度和破裂角的影響,保持層理面的抗張強度不變,改變頁巖本體抗張強度T90依次為10,12,14,16,18 MPa,計算不同角度下的抗張強度與βf,結(jié)果如圖16所示。由圖16可知:隨著頁巖強度各向異性的增加,頁巖抗張強度逐漸增加;在強度各向異性程度相同的情況下,當θ較小時,抗張強度增加不顯著;隨著θ增加,抗張強度增加值逐漸增大。強度各向異性對頁巖破裂角也有顯著影響,隨著強度各向異性增加,βf逐漸增大,增長幅度隨強度各向異性程度增加逐漸減;此外,隨著抗張強度各向異性增加,βf最大值由較小θ逐漸偏向較大θ。4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]層狀頁巖巖石力學特性及其脆性評價[J]. 王洪建,劉大安,黃志全,袁廣祥,呂曉春,牛晶蕊,趙子江,石曉閃. 工程地質(zhì)學報. 2017(06)
[2]基于全應(yīng)力–應(yīng)變曲線及起裂應(yīng)力的巖石脆性特征評價方法[J]. 陳國慶,趙聰,魏濤,王劍超. 巖石力學與工程學報. 2018(01)
[3]Characterization of Organic-Rich Shales for Petroleum Exploration & Exploitation: A Review-Part 3: Applied Geomechanics, Petrophysics and Reservoir Modeling[J]. David A.Wood,Bodhisatwa Hazra. Journal of Earth Science. 2017(05)
[4]考慮層理影響頁巖巴西劈裂及聲發(fā)射試驗研究[J]. 侯鵬,高峰,楊玉貴,張志鎮(zhèn),高亞楠,張向向,張驥. 巖土力學. 2016(06)
[5]黑色頁巖巴西劈裂破壞的層理效應(yīng)研究及能量分析[J]. 侯鵬,高峰,楊玉貴,張志鎮(zhèn),張向向. 巖土工程學報. 2016(05)
[6]頁巖各向異性的全光學檢測[J]. 呂志清,楊肖,魏建新. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2015(08)
[7]頁巖各向異性特征的試驗研究[J]. 衡帥,楊春和,張保平,郭印同,王磊,魏元龍. 巖土力學. 2015(03)
本文編號:3541709
【文章來源】:中南大學學報(自然科學版). 2020,51(05)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:11 頁
【部分圖文】:
4 不同Ω0下的抗張強度及破裂角
5 不同徑向應(yīng)力下的抗張強度及破裂角
為了分析強度各向異性對頁巖強度和破裂角的影響,保持層理面的抗張強度不變,改變頁巖本體抗張強度T90依次為10,12,14,16,18 MPa,計算不同角度下的抗張強度與βf,結(jié)果如圖16所示。由圖16可知:隨著頁巖強度各向異性的增加,頁巖抗張強度逐漸增加;在強度各向異性程度相同的情況下,當θ較小時,抗張強度增加不顯著;隨著θ增加,抗張強度增加值逐漸增大。強度各向異性對頁巖破裂角也有顯著影響,隨著強度各向異性增加,βf逐漸增大,增長幅度隨強度各向異性程度增加逐漸減;此外,隨著抗張強度各向異性增加,βf最大值由較小θ逐漸偏向較大θ。4 結(jié)論
【參考文獻】:
期刊論文
[1]層狀頁巖巖石力學特性及其脆性評價[J]. 王洪建,劉大安,黃志全,袁廣祥,呂曉春,牛晶蕊,趙子江,石曉閃. 工程地質(zhì)學報. 2017(06)
[2]基于全應(yīng)力–應(yīng)變曲線及起裂應(yīng)力的巖石脆性特征評價方法[J]. 陳國慶,趙聰,魏濤,王劍超. 巖石力學與工程學報. 2018(01)
[3]Characterization of Organic-Rich Shales for Petroleum Exploration & Exploitation: A Review-Part 3: Applied Geomechanics, Petrophysics and Reservoir Modeling[J]. David A.Wood,Bodhisatwa Hazra. Journal of Earth Science. 2017(05)
[4]考慮層理影響頁巖巴西劈裂及聲發(fā)射試驗研究[J]. 侯鵬,高峰,楊玉貴,張志鎮(zhèn),高亞楠,張向向,張驥. 巖土力學. 2016(06)
[5]黑色頁巖巴西劈裂破壞的層理效應(yīng)研究及能量分析[J]. 侯鵬,高峰,楊玉貴,張志鎮(zhèn),張向向. 巖土工程學報. 2016(05)
[6]頁巖各向異性的全光學檢測[J]. 呂志清,楊肖,魏建新. 中國科學:物理學 力學 天文學. 2015(08)
[7]頁巖各向異性特征的試驗研究[J]. 衡帥,楊春和,張保平,郭印同,王磊,魏元龍. 巖土力學. 2015(03)
本文編號:3541709
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