裂隙岩体的冲击动力特性及裂纹扩展研究

发布时间：2021-01-05 10:28

　　天然岩体内存在大量的节理、裂隙和断层等初始损伤,实际工程中的裂隙岩体又经常受到岩爆、地震和地下空间开挖等动力荷载的扰动,岩体中这些非线性结构面的存在将会对其动态力学性能产生严重的影响。研究裂隙岩体的动态力学特性对于充分认识裂隙岩体的裂隙扩展机理、强度和变形等特征以及地下空间的稳定性控制具有重要意义。为了分析裂隙岩体在冲击荷载作用下的动态力学性能和裂纹扩展的分形特征,本文采用理论分析和落锤冲击试验相结合的方法,开展了不同节理特征和不同加载速率下的动态压缩实验。主要研究内容和结果如下:（1）基于落锤冲击试验测试系统,开展了不同节理倾角、不同节理组数、不同落锤质量和不同落锤高度下的岩样冲击试验,对试验中岩石材料的动态应力应变关系、动态力学参数以及能量吸收规律等动力特性进行了分析。得到以下结论:不同节理倾角和不同节理条数岩样的应力应变都经历了弹性变形,裂隙稳定发展,裂隙非稳定发展和破坏后残余变形4个阶段。峰值应变和最大竖向变形均与下落高度、重锤质量和裂隙条数呈正相关关系,60°、30°、45°、90°和0°倾角试样的峰值应变依次增大,0°、45°、60°、30°和90°倾角的最大竖向变形依次增... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

试验样品

图2.4 XJL-98落锤式冲击试验机图 2.6 测量装置布置图器和加速传感器应变片DH5862 可编程电荷放大器LK2107A(B)超动态应变仪动态信号采集仪电子计图2.5 测试系统示意图定性验证试验过程复杂，并且冲击接触面因受力变形会消耗很大一部分能量，过程影响较大。为保证重锤质量和高度一定的情况下冲击结果稳定，的铝锤头，垫片选用 3mm 厚的铝板，设计刚性基础冲击试验，冲击接锤质量选用 2kg，下落高度为 1.5m 进行三次冲击，测得的三次冲击过

图2.4 XJL-98落锤式冲击试验机图 2.6 测量装置布置图器和加速传感器应变片DH5862 可编程电荷放大器LK2107A(B)超动态应变仪动态信号采集仪电子计图2.5 测试系统示意图定性验证试验过程复杂，并且冲击接触面因受力变形会消耗很大一部分能量，过程影响较大。为保证重锤质量和高度一定的情况下冲击结果稳定，的铝锤头，垫片选用 3mm 厚的铝板，设计刚性基础冲击试验，冲击接锤质量选用 2kg，下落高度为 1.5m 进行三次冲击，测得的三次冲击过

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于声发射分形参数分析的储层岩石裂纹演化特征研究[J]. 唐杰,王浩,温雷,孙成禹,关键.  石油物探. 2017(06)
[2]单轴压缩下岩石声发射及其分形特征[J]. 刘文德,朱星,许强,周小棚.  水利水电技术. 2017(09)
[3]含预制裂隙大理岩SHPB动态力学破坏特性试验研究[J]. 李地元,韩震宇,孙小磊,李夕兵.  岩石力学与工程学报. 2017(12)
[4]Mine-by试验洞开挖过程中围岩应力路径与破坏模式分析[J]. 李建贺,盛谦,朱泽奇,冷先伦,牛利敏,刘世伟.  岩石力学与工程学报. 2017(04)
[5]非连续循环荷载作用下岩盐力学特性试验研究[J]. 姜德义,崔遥,范金洋,陈结,任松.  岩土力学. 2017(05)
[6]岩石劈裂拉伸试验的能量耗散分析[J]. 刘鑫,郭连军,徐振洋.  爆破. 2016(03)
[7]含水状态下弱风化泥质粉砂岩冲击破碎的分形规律研究[J]. 黄明,邱继业,詹金武,苏燕,谢秀栋.  工程地质学报. 2016(04)
[8]冲击作用下岩石破碎的动力学特性及能耗特征研究[J]. 邓勇,陈勉,金衍,邹代武.  石油钻探技术. 2016(03)
[9]双轴循环荷载条件下含预制裂纹类玄武岩岩桥贯通模式[J]. 韩刚,杨帆,刘宇,王延宁,赵幸,赵其华.  工程地质学报. 2016(02)
[10]冲击载荷作用下煤岩破碎与耗能规律实验研究[J]. 张文清,石必明,穆朝民.  采矿与安全工程学报. 2016(02)

博士论文
[1]混凝土动力冲击性能试验与细观数值仿真研究[D]. 武明鑫.清华大学 2015



本文编号：2958499