本文選題：蠕變擾動試驗　切入點：含孔洞大理巖　出處：《湖南工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：洞室開挖過程中,開挖擾動如應力釋放轉(zhuǎn)移和爆破等荷載造成圍巖損傷,其長期穩(wěn)定性將是關注的問題。結(jié)合某金屬礦山三步驟回采,為分析其隔離礦壁在多次擾動作用下長期穩(wěn)定性,分析了某典型礦巖-大理巖,分析了含單一孔洞條件下的蠕變擾動特性。1、采用SHPB沖擊試驗系統(tǒng)對含不同直徑孔洞的大理巖進行了單軸壓縮下的擾動蠕變試驗。以不同孔徑的大理巖為研究對象,采用分級加載方式,并在蠕變一段時間后施加沖擊荷載,進行了含不同孔徑的大理巖單在軸條件下的擾動蠕變壓縮試驗。發(fā)現(xiàn)孔洞大理巖的孔徑不同,大理巖的長期強度也發(fā)生改變;采用不同的沖擊荷載大小對含相同孔洞大小的大理巖進行了單軸壓縮擾動蠕變試驗,發(fā)現(xiàn)擾動荷載越大,巖石破壞時的荷載越小,即擾動荷載的大小巖石蠕變特性的影響很大。2、根據(jù)擾動荷載下含孔洞大理巖的蠕變曲線特征,對含孔洞大理巖在蠕變模型本中需要的基本元件及其組合方式進行了辨識分析,引入了能描述瞬時彈性變形、衰減蠕變變形、等速蠕變變形形式的Burgers模型;在MATLAB中采用最小二乘法,根據(jù)Burgers模型本構方程對D-6孔洞大理巖的蠕變試驗曲線及施加擾動后改變Burgers模型中Kelvin體中的兩個參數(shù)進行了擬合,獲得了D-6孔洞大理巖在各級荷載下及每次擾動前后的蠕變參數(shù)。試驗曲線和理論曲線具有很好的相似性,說明用Burgers模型及改變Kelvin體中的參數(shù)來描述孔洞大理巖的擾動蠕變特性具有一定的可信度。3、依據(jù)室內(nèi)擾動蠕變試驗結(jié)果,對含8mm孔徑的大理巖進行了數(shù)值模擬,在靜載蠕變模塊的基礎上引進了動力計算模塊。單軸壓縮擾動蠕變模擬曲線與室內(nèi)試驗曲線相比較,二者具有較好的一致性。
[Abstract]:During the excavation of a cavern, the disturbance of excavation, such as stress release, transfer and blasting, will cause damage to surrounding rock, and its long-term stability will be a problem of concern. In order to analyze the long-term stability of the isolated ore wall under the action of multiple disturbances, a typical ore rock-marble is analyzed. In this paper, the creep disturbance characteristics of marble with single pore are analyzed. The creep tests of marble with different diameter holes under uniaxial compression are carried out by using SHPB impact test system. The marble with different pore sizes is taken as the object of study. The creep compression tests of marble with different pore sizes under axial condition were carried out by means of step loading and shock loading after creep for a period of time. It was found that the pore size of porous marble was different. The long-term strength of marble is also changed. Uniaxial compression creep tests of marble with the same pore size are carried out with different impact loads. It is found that the larger the disturbance load is, the smaller the load is when the rock is destroyed. According to the creep curve characteristics of porous marble under disturbed load, the basic components and their combinations in creep model of porous marble are identified and analyzed. The Burgers model which can describe instantaneous elastic deformation, attenuated creep deformation and constant velocity creep deformation is introduced, and the least square method is used in MATLAB. According to the constitutive equation of Burgers model, the creep test curve of D-6 hole marble and two parameters of Kelvin in Burgers model are fitted after disturbance. The creep parameters of D-6 hole marble under various loads and before and after each disturbance are obtained. The experimental and theoretical curves are very similar. It is shown that the Burgers model and the parameters in the Kelvin body can be used to describe the perturbed creep characteristics of porous marble. According to the results of indoor disturbed creep tests, the numerical simulation of marble with 8mm pore size is carried out. The dynamic calculation module is introduced on the basis of static load creep module, and the simulation curve of disturbance creep under uniaxial compression is in good agreement with that of laboratory test.
【學位授予單位】：湖南工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU45

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本文編號：1654289