實(shí)際工程中巖體的裂隙往往是交叉不等長的,且其對于整個巖體的力學(xué)特性以及損傷規(guī)律有著重要的影響。而在實(shí)際工程中,巖體在承受靜力荷載的同時,也承受著不同特性循環(huán)荷載的作用,因此研究不同循環(huán)荷載作用下交叉不等長裂隙的力學(xué)特性以及損傷規(guī)律是十分有必要的。本文采用一定比例配制而成的水泥砂漿來制成含有單裂隙和丁字型交叉裂隙的試樣,對其進(jìn)行單軸靜態(tài)壓縮試驗(yàn)和分級循環(huán)荷載試驗(yàn)。對含有不同幾何特征的裂隙試樣的滯回曲線形態(tài)、力學(xué)特性、破壞模式及其損傷規(guī)律進(jìn)行試驗(yàn)研究。主要研究成果如下:（1）通過對含有不同幾何特征的裂隙試樣進(jìn)行單軸靜態(tài)壓縮試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):次裂隙的存在并不一定會使試樣的強(qiáng)度降低,且當(dāng)主裂隙傾角不同時,不同夾角次裂隙的存在對于試樣抗壓強(qiáng)度的影響也不同。（2）分級循環(huán)荷載作用下,試樣的強(qiáng)度與動彈性模量均隨著頻率與應(yīng)變幅值的增大而增大,而在相同應(yīng)變幅值下隨著循環(huán)次數(shù)的增加而降低,且主次裂隙之間的夾角越大,試樣的強(qiáng)度對于頻率的變化更加敏感。而在相同應(yīng)變幅值的循環(huán)荷載作用下,當(dāng)主裂隙傾角為45°和90°時,應(yīng)變幅值越大,經(jīng)過20次循環(huán)荷載作用后,主次裂隙夾角越大的丁字形試樣強(qiáng)度降低的愈加明顯,而對于主裂隙傾... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

試驗(yàn)所用模具Fig.2-1Moldsusedinthetest

2試樣制備與實(shí)驗(yàn)設(shè)計11圖2-2試驗(yàn)所用試樣Fig.2-2samplesusedinthetest本文所制得的裂隙試樣包括單裂隙試樣和丁字形裂隙試樣這兩類試樣，其中的單裂隙試樣裂隙寬度為20mm,位于試樣的中間位置，與水平方向間的夾角分別為0o、45o和90o。丁字形裂隙試樣中的裂隙為一長一短兩條交叉裂隙，其中較長的一條裂隙寬度為20mm，順著逆時針方向與水平夾角分別呈0o、45o和90o，我們稱之為主裂隙；較短的一條裂隙寬度為10mm，沿著按照逆時針方向與主裂隙之間的夾角分別為30o、60o和90o，我們稱之為次裂隙。為了便于對試樣進(jìn)行區(qū)分，我們采用“a-b裂隙試樣”與“a單裂隙試樣”的命名方式，其中a為單裂隙或者丁字形裂隙中的主裂隙沿著逆時針方向與水平方向之間夾角，b為沿著逆時針方向丁字形裂隙中的次裂隙與主裂隙之間的夾角，而對于不含裂隙的試樣我們稱之為完整試樣。所以本次試驗(yàn)所制備的試樣共包括13種，分別為完整試樣、0o單裂隙試樣、45o單裂隙試樣、90o單裂隙試樣、0o-30o裂隙試樣、0o-60o裂隙試樣、0o-90o裂隙試樣、45o-30o裂隙試樣、45o-60o單裂隙試樣、45o-90o裂隙試樣、90o-30o裂隙試樣、90o-60o裂隙試樣、90o-90o裂隙試樣，具體的裂隙試樣類型如圖2-3所示。0°單裂隙0°-30°0°-60°0°-90°

西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文1245°單裂隙45°-30°45°-60°45°-90°90°單裂隙90°-30°90°-60°90°-90°圖2-3試驗(yàn)制備的裂隙試樣示意圖Fig.2-3Schematicdiagramofthecracksamplesproducedbythetest2.2試驗(yàn)儀器本文試驗(yàn)所采用的試驗(yàn)設(shè)備為西安理工大學(xué)巖土工程研究所與長春朝陽試驗(yàn)儀器有限公司聯(lián)合研制開發(fā)的WDT-1500多功能材料試驗(yàn)機(jī)[62,67]，該試驗(yàn)機(jī)包含五個組成部分：軸向加載系統(tǒng)，圍壓加載系統(tǒng)，橫向剪切系統(tǒng)，聲波檢測系統(tǒng)，計算機(jī)控制和測量系統(tǒng)，控制系統(tǒng)為德國進(jìn)口的DOLI全數(shù)字伺服控制系統(tǒng)（見圖2-4）。試驗(yàn)機(jī)主要是為巖石、混凝土等強(qiáng)度較高的材料研制的剛性伺服動態(tài)力學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，其具有功能多、精度高、性能可靠、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，為試驗(yàn)的精確完成提供了可靠的技術(shù)保障，試驗(yàn)機(jī)技術(shù)指標(biāo)詳見表2-1。表2-1WDT-1500試驗(yàn)機(jī)各項(xiàng)參數(shù)Table.2-1ParametersofthetestingmachineofWDT-1500最大試驗(yàn)力最大圍壓徑向變形測量范圍軸向變形測量范圍頻率1500kN80MPa0-5mm0-10mm0-10Hz

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]裂隙傾角和長度對低強(qiáng)度巖體力學(xué)特性及破壞模式影響的試驗(yàn)研究[J]. 唐建新,孔令銳,王艷磊,代張音,易婷,李欣怡.  工業(yè)建筑. 2019(02)
[2]地震作用下水平層狀巖質(zhì)邊坡累積損傷與破壞模式研究[J]. 劉新榮,鄧志云,劉永權(quán),劉樹林,路雨明.  巖土力學(xué). 2019(07)
[3]加載速率影響的含裂隙類巖石材料破斷試驗(yàn)與數(shù)值模擬[J]. 羅可,招國棟,曾佳君,張栩栩,蒲成志.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(08)
[4]含不同傾角單裂隙類巖石單軸強(qiáng)度及蠕變速率的研究[J]. 秦楠,張金龍,王永巖.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[5]三軸循環(huán)荷載作用下頁巖能量演化規(guī)律及強(qiáng)度失效判據(jù)研究[J]. 李子運(yùn),吳光,黃天柱,劉洋.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(03)
[6]循環(huán)荷載的頻率和幅值對砂巖動力特性的影響[J]. 鄧華鋒,胡玉,李建林,王哲,張小景,張恒賓.  巖土力學(xué). 2017(12)
[7]循環(huán)荷載下干燥與飽和砂巖力學(xué)特性及能量演化[J]. 汪泓,楊天鴻,劉洪磊,趙永川,鄧文學(xué),侯憲港.  巖土力學(xué). 2017(06)
[8]不同制樣方式下巖性相似材料配合比的研究[J]. 彭璐,王萬鵬,王傳樂.  山西建筑. 2016(29)
[9]循環(huán)荷載下巖石微裂隙發(fā)育規(guī)律試驗(yàn)研究[J]. 王浪,陳弘毅,鄧輝.  人民長江. 2016(S1)
[10]循環(huán)加卸載過程中砂巖能量耗散演化規(guī)律[J]. 鄧華鋒,胡玉,李建林,王哲,張小景,胡安龍.  巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2016(S1)

碩士論文
[1]循環(huán)荷載下丁字交叉裂隙試樣的力學(xué)特性試驗(yàn)研究[D]. 黨碩.西安理工大學(xué) 2016
[2]多裂隙巖體的破壞機(jī)理試驗(yàn)及數(shù)值分析研究[D]. 王利戈.山東大學(xué) 2012
[3]含三維裂隙的脆性巖體破壞機(jī)理的試驗(yàn)與數(shù)值分析研究[D]. 周奎.山東大學(xué) 2011
[4]裂隙巖體損傷本構(gòu)模型研究及應(yīng)用[D]. 徐小敏.重慶大學(xué) 2007
[5]預(yù)置非貫通裂隙試樣疲勞特性試驗(yàn)研究[D]. 徐建光.西安理工大學(xué) 2004



本文編號：3036188