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黏弹性节理岩体的位移不连续模型研究

发布时间:2018-05-14 06:06

  本文选题:岩石 + 黏弹性 ; 参考:《岩土力学》2015年08期


【摘要】:选用三参数标准线性固体作为岩石本构,提出了一种考虑岩体黏弹性的位移不连续模型;根据一维黏弹性波的特征线法,推导了节理处质点速度、应力和应变递推公式。首先,基于分离式霍普金森压杆(SHPB)对砂层进行试验,得到其应力-应变关系,并换算出砂层节理的法向刚度;接着,通过一维强间断黏弹性波的波速公式、高频波衰减系数以及任一频率下的衰减系数,确定出数值算法中的三参数。最后,基于自制的摆锤装置,探讨了一维应力波在节理岩体中的传播规律,试验中以两根长1 000 mm、直径为68.50 m的岩杆作为入射和透射杆,以3 mm砂层模拟节理。试验和数值结果吻合度良好,进一步验证了该方法的可靠性。
[Abstract]:A displacement discontinuous model considering viscoelasticity of rock mass is proposed by using three parameter standard linear solid as the constitutive model of rock, and the recurrence formulas of particle velocity, stress and strain at joints are derived according to the characteristic line method of one-dimensional viscoelastic wave. Firstly, based on the split Hopkinson pressure bar SHPB), the stress-strain relation of sand bed is obtained, and the normal stiffness of joint of sand layer is converted, then, the wave velocity formula of one-dimensional strongly discontinuous viscoelastic wave is used. The attenuation coefficient of high frequency wave and the attenuation coefficient of any frequency are determined by three parameters in the numerical algorithm. Finally, based on the self-made pendulum hammer, the propagation law of one-dimensional stress wave in jointed rock mass is discussed. In the experiment, two rock rods with a length of 1 000 mm and a diameter of 68.50 m are used as incident and transmission rods, and 3 mm sand layer is used to simulate the joints. The experimental results are in good agreement with the numerical results, and the reliability of the method is further verified.
【作者单位】: 合肥工业大学土木与水利工程学院;同济大学地下建筑与工程系;武警后勤学院建筑工程系;
【基金】:国家自然科学基金(No.51174145,No.51379147) 教育部博士点专项资金(No.20120072110024) 中央高校基本科研业务费专项资金
【分类号】:TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号:1886646

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