类岩石节理岩体损伤断裂试验研究
[Abstract]:As one of the structural defects of natural rock mass, the structural characteristics and physical and mechanical properties of jointed rock mass affect and determine the physical and mechanical properties of the whole rock mass. Fracture damage and failure mechanism under uniaxial compression were studied. Rock-like model specimens were prepared by precast joint method with cement mortar test materials. The cured specimens were subjected to uniaxial stepwise compression test by WAW-1000C microcomputer controlled electro-hydraulic servo machine. The ultrasonic velocity was measured under different loads, and the crack width was measured by PTS-C10 crack width meter to record the changes of crack width under different loads. The main conclusions are as follows: (1) Rock mass sliding crack model theory is applicable to the analysis of crack initiation at the tip of joints under uniaxial compression, which can well explain the phenomenon of crack initiation and accumulative damage theory can also well reflect the attenuation law of ultrasonic velocity in the test. (2) During uniaxial compression, the tip of joints will germinate including wings. There are three kinds of new fine cracks, i.e. mode crack, secondary inclined crack and secondary coplanar crack. But not all joint tips will produce new cracks, and tensile cracks will occur throughout the specimen at the edge of the specimen. Secondary coplanar cracks occur later than airfoil cracks, but they also occur at the same time as airfoil cracks. Secondary inclined cracks usually occur after airfoil cracks. The types of joints vary greatly due to the variation of geometric distribution. Generally speaking, there are three kinds of joint modes: tension, shear and tension-shear. Moreover, only the vertical and horizontal joints appear tension-shear composite connection, and there is no shear crack connection mode. This shows that the geometric distribution of cracks has a great influence on the connection mode. (3) The trend of stress-strain curves varies greatly due to the number of joints and the geometric and spatial distribution of the joints, and there are obvious differences in peak stress, residual stress and strain when the peak occurs. However, the later changes of the curves all show the characteristics of brittle failure curve, and the crack initiation stress values are compared and the level is found. The stress at the beginning of cracking is smaller than that at the beginning of vertical cracking, and larger than that at the beginning of inclined cracking. The nearer the tip is to the boundary of the specimen, the smaller the value of initiation stress is; however, there is no obvious rule for the effect of inclination on initiation stress. The compressive strength and stability of flat joint specimens are higher than those of inclined joint specimens. (4) Comparing and analyzing the variation characteristics of wave velocity under load, it is concluded that the ultrasonic velocity of flat joint specimens varies with the number of joints and geometric space distribution before loading, but with the inclination angle and angle of joints in the same specimens. After loading, the wave velocity decreases with the increase of load. In general, the wave velocity decreases most in the specimens with inclined joints under the same load, but less in the specimens with parallel and vertical joints. The form of combination is closely related.
【学位授予单位】:南华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TU45
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 殷先松;柳晓春;房艳国;;岩体节理大小估算[J];岩土工程界;2008年04期
2 单文琅;节理面的羽饰构造及其地质意义[J];地球科学;1982年01期
3 汤经武 ,杨学敏;利用擦痕对节理自动配套——微型机在构造地质研究中的应用之三[J];成都地质学院学报;1984年01期
4 陈征宙,胡伏生,方磊,SalahBishir;岩体节理网络模拟技术研究[J];岩土工程学报;1998年01期
5 赵奎;王晓军;赵康;金解放;任育林;;节理面构成块体的概率公式及其工程应用[J];岩土力学;2006年03期
6 王卫华;李夕兵;左宇军;;非线性法向变形节理对弹性纵波传播的影响[J];岩石力学与工程学报;2006年06期
7 王贵宾;杨春和;包宏涛;殷黎明;;岩体节理平均迹长估计[J];岩石力学与工程学报;2006年12期
8 李攀峰;杨建宏;聂德新;;岩体体积节理数的修正研究[J];长江科学院院报;2009年12期
9 申艳军;徐光黎;董家兴;朱可俊;;节理平均迹长与统计窗选位关联性分析[J];岩石力学与工程学报;2011年03期
10 曹平;周罕;范祥;黄雪姣;陈瑜;;剪切作用下节理表面形貌变化[J];科技导报;2011年28期
相关会议论文 前10条
1 林育梁;闭历平;;节理单元法求解节理岩体力学问题[A];岩土力学数值方法的工程应用——第二届全国岩石力学数值计算与模型实验学术研讨会论文集[C];1990年
2 张平;吴德伦;;节理爆破的工程实践[A];重庆岩石力学与工程学会第一届学术讨论会论文集[C];1992年
3 夏才初;;论JRC[A];岩石力学理论与工程实践[C];1997年
4 黄丹;王剑峰;;光滑节理模型在锦屏大理岩中的应用研究[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年
5 邵珠山;宋林;;节理处爆炸波的能量衰减规律研究[A];面向低碳经济的隧道及地下工程技术——中国土木工程学会隧道及地下工程分会隧道及地下空间运营安全与节能环保专业委员会第一届学术研讨会论文集[C];2010年
6 王贵宾;杨春和;殷黎明;高敬;;岩体节理模拟与甘肃北山预选区节理研究现状与展望[A];第二届废物地下处置学术研讨会论文集[C];2008年
7 段文杰;李世海;冯春;;基于平衡颗粒法生成地质体复杂节理面网格的方法研究[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年
8 张吉宏;刘红岩;;节理性质对岩体爆破破坏模式影响的数值分析[A];中国力学学会工程爆破专业委员会2013年年度工作会议暨学术交流会论文集[C];2013年
9 许宏发;;节理表面分形特征与分维计算[A];面向21世纪的岩石力学与工程:中国岩石力学与工程学会第四次学术大会论文集[C];1996年
10 夏才初;孙宗颀;潘长良;;含波纹度节理的形貌和剪切性质研究[A];中国岩石力学与工程学会第三次大会论文集[C];1994年
相关博士学位论文 前10条
1 雷光伟;岩体节理几何特征研究及三维网络模拟[D];重庆大学;2015年
2 苏海健;深埋节理岩体渗流演化机理及工程应用[D];中国矿业大学;2015年
3 高艳华;等效岩体REV确定及节理力学行为研究[D];北京科技大学;2016年
4 陈昕;节理粗糙度对岩体抗压动态力学特性影响的实验研究[D];北京科技大学;2016年
5 孙辅庭;张拉型硬岩节理三维形貌表征及其灌浆前后抗剪强度特性试验研究[D];武汉大学;2015年
6 陈力华;公路隧道节理围岩锚杆荷载传递规律及锚固功效研究[D];重庆大学;2016年
7 王刚;节理剪切渗流耦合特性及加锚节理岩体计算方法研究[D];山东大学;2008年
8 王卫华;节理动态闭合变形性质及应力波在节理处的传播[D];中南大学;2006年
9 殷黎明;甘肃北山花岗岩节理水力、力学特性研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
10 梅涛;岩体节理三维网络模拟优化及在甘肃北山芨芨槽岩块的应用研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2008年
相关硕士学位论文 前10条
1 王星光;节理岩体力学参数的波动测试法[D];江西理工大学;2015年
2 李邦翔;高山河谷地区地应力分布特征及对节理围岩工程稳定性的影响[D];山东大学;2015年
3 柏凯红;加锚节理力学特性及其边坡稳定性研究[D];重庆大学;2015年
4 郭冠龙;昊锦塬煤矿含充填节理巷道围岩控制技术研究[D];中国矿业大学;2015年
5 罗翔;节理页岩水力压裂的数值仿真及试验研究[D];南昌大学;2015年
6 李万润;节理岩体力学特性的尺寸效应研究[D];大连理工大学;2015年
7 付蛟;黄土地区滑坡机理研究[D];西安工业大学;2014年
8 苗崇通;滚刀作用下北山花岗岩裂纹扩展模式研究[D];北京工业大学;2015年
9 雷松;龙门山北段飞凤山地区构造变形特征及对场地稳定性的影响[D];成都理工大学;2015年
10 张若飞;磷块岩结构构造对其强度影响及其工程应用研究[D];武汉工程大学;2015年
,本文编号:2186563
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/2186563.html