基于非彈性應變恢復法地應力測量及應用研究
發(fā)布時間:2020-12-29 00:41
ASR法是基于定向巖芯發(fā)展起來的,可測量近原位地應力狀態(tài)的三維原地應力測試方法,只要能取到定向巖芯即可開展實驗,理論上不受鉆孔深度和溫度的限制,不受現(xiàn)場測量條件的制約,具有更廣泛的適用性。本文在系統(tǒng)回顧國內外原地應力測試方法發(fā)展歷史的基礎上,將目前國內外應用最廣泛的幾種地應力測試方法的優(yōu)缺點及適用性進行對比分析。詳細介紹了ASR地應力測試方法的研究現(xiàn)狀、基本理論基礎、測試基本流程、數(shù)據(jù)處理、測試設備發(fā)展等。將ASR地應力測試方法首次應用于新建川藏鐵路某隧道近水平深鉆孔開展地應力測量,并在實驗室內對現(xiàn)場采集非彈性應變恢復量的同一巖芯開展非彈性應變恢復柔量研究和溫度標定。采用單軸長效加載和雙軸長效加載實驗開展非彈性應變恢復柔量實驗,實驗結果表明新建川藏鐵路某隧道近水平勘探孔J aS(t)/J aV(t)?2.3,基本落在了Matsuki所提的柔度比范圍。結合室內非彈性應變恢復量實驗,獲得了新建川藏鐵路某隧道鉆孔水平深度444.0~520.9米范圍內4個測點的原地應力狀態(tài);最大主應力介于10.40~12.38MPa(垂直主應力)之間,中間主應力介于...
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
地殼內無限小微元體一點的應力狀態(tài)在笛卡爾坐標系下,一點的應力張量(9個分量)可用如下的矩陣表示
燕山大學工程碩士學位論文-14-111222333=xxxyxzyxyyyzzxzyzzlmnlmnlmn(2-3)應力偏(斜)張量,簡稱應力偏量,代表只導致物體形狀改變,不引起體積改變,常用ijs表示其各個分量,顯然有111213021222303132330xxxyxzijyxyyyzzxzyzzssssssssss(2-4)即:ijij0ijs其中:01ijijij(2-5)平均應力0可表示為:1230=3(2-6)根據(jù)材料力學知識,存在只有正應力而剪應力為零的面,在這個面上只有沿法線方向的應力分量,即僅存在三個正應力,又稱為三向主應力,見圖2-2。圖2-2主應力坐標示意圖此時應力張量的矩陣為:00=0000xxyyzz,(2-7)在地下巖體中任取一個微四面體單元OABC,見下圖2-3,其中OA、OB、OC分別于坐標軸X、Y、Z正方向重合,第四個面的法線方向(即主方向)與三個坐標軸的方向余弦分別為l、m、n,在斜面上與X軸、Y軸和Z軸平行的應力分量分別用nxnynzP、P、P表示。微四面體各面上的力等于應力與所在平面面積的乘積并作用在相應面的重心上。
燕山大學工程碩士學位論文-14-111222333=xxxyxzyxyyyzzxzyzzlmnlmnlmn(2-3)應力偏(斜)張量,簡稱應力偏量,代表只導致物體形狀改變,不引起體積改變,常用ijs表示其各個分量,顯然有111213021222303132330xxxyxzijyxyyyzzxzyzzssssssssss(2-4)即:ijij0ijs其中:01ijijij(2-5)平均應力0可表示為:1230=3(2-6)根據(jù)材料力學知識,存在只有正應力而剪應力為零的面,在這個面上只有沿法線方向的應力分量,即僅存在三個正應力,又稱為三向主應力,見圖2-2。圖2-2主應力坐標示意圖此時應力張量的矩陣為:00=0000xxyyzz,(2-7)在地下巖體中任取一個微四面體單元OABC,見下圖2-3,其中OA、OB、OC分別于坐標軸X、Y、Z正方向重合,第四個面的法線方向(即主方向)與三個坐標軸的方向余弦分別為l、m、n,在斜面上與X軸、Y軸和Z軸平行的應力分量分別用nxnynzP、P、P表示。微四面體各面上的力等于應力與所在平面面積的乘積并作用在相應面的重心上。
本文編號:2944666
【文章來源】:燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
地殼內無限小微元體一點的應力狀態(tài)在笛卡爾坐標系下,一點的應力張量(9個分量)可用如下的矩陣表示
燕山大學工程碩士學位論文-14-111222333=xxxyxzyxyyyzzxzyzzlmnlmnlmn(2-3)應力偏(斜)張量,簡稱應力偏量,代表只導致物體形狀改變,不引起體積改變,常用ijs表示其各個分量,顯然有111213021222303132330xxxyxzijyxyyyzzxzyzzssssssssss(2-4)即:ijij0ijs其中:01ijijij(2-5)平均應力0可表示為:1230=3(2-6)根據(jù)材料力學知識,存在只有正應力而剪應力為零的面,在這個面上只有沿法線方向的應力分量,即僅存在三個正應力,又稱為三向主應力,見圖2-2。圖2-2主應力坐標示意圖此時應力張量的矩陣為:00=0000xxyyzz,(2-7)在地下巖體中任取一個微四面體單元OABC,見下圖2-3,其中OA、OB、OC分別于坐標軸X、Y、Z正方向重合,第四個面的法線方向(即主方向)與三個坐標軸的方向余弦分別為l、m、n,在斜面上與X軸、Y軸和Z軸平行的應力分量分別用nxnynzP、P、P表示。微四面體各面上的力等于應力與所在平面面積的乘積并作用在相應面的重心上。
燕山大學工程碩士學位論文-14-111222333=xxxyxzyxyyyzzxzyzzlmnlmnlmn(2-3)應力偏(斜)張量,簡稱應力偏量,代表只導致物體形狀改變,不引起體積改變,常用ijs表示其各個分量,顯然有111213021222303132330xxxyxzijyxyyyzzxzyzzssssssssss(2-4)即:ijij0ijs其中:01ijijij(2-5)平均應力0可表示為:1230=3(2-6)根據(jù)材料力學知識,存在只有正應力而剪應力為零的面,在這個面上只有沿法線方向的應力分量,即僅存在三個正應力,又稱為三向主應力,見圖2-2。圖2-2主應力坐標示意圖此時應力張量的矩陣為:00=0000xxyyzz,(2-7)在地下巖體中任取一個微四面體單元OABC,見下圖2-3,其中OA、OB、OC分別于坐標軸X、Y、Z正方向重合,第四個面的法線方向(即主方向)與三個坐標軸的方向余弦分別為l、m、n,在斜面上與X軸、Y軸和Z軸平行的應力分量分別用nxnynzP、P、P表示。微四面體各面上的力等于應力與所在平面面積的乘積并作用在相應面的重心上。
本文編號:2944666
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