岩石拉伸强度的物理试验与数值模拟研究
发布时间：2021-06-21 09:11
在岩体工程中,拉伸断裂是引起岩体失稳破坏的主要原因,也是影响岩体安全稳定性分析的重要因素。如何获取岩石或岩体的拉伸强度,是岩石力学研究者需要研究的一个重要问题。一个方面,在巴西劈裂试验中,由于岩石的泊松效应存在,试验获取的拉伸强度必然与试样的厚度密切相关,这与建立在平面假设基础上的巴西劈裂试验计算公式是不一致的。另外一个方面,如何在现场确定节理岩体的拉伸强度,也是岩石力学工作者面临的难题。为了研究岩石或岩体拉伸强度参数的获取方法、影响因素及节理岩体拉伸破坏过程中的各向异性、尺寸效应问题,本文综合采用巴西劈裂试验、直接拉伸试验方法,开展了节理岩体拉伸强度的尺寸效应、各向异性研究,希望揭示巴西劈裂试验中的三维效应,并提出一种获取岩体拉伸强度数值试验方法。本文的主要成果如下:（1）开展岩石巴西劈裂试验和直接拉伸试验的三维效应研究,探讨了不同厚径比对圆盘拉伸强度和劈裂破坏特征的影响,并考虑了直接拉伸试验中不同截面尺寸对抗拉强度及失稳现象等影响:（1）劈裂拉伸强度在厚度方向上存在明显的三维效应,圆盘厚度越大,其抗拉强度越小,且初始裂纹发生在外表面的中间截面处,纵向扩展形态为直线型劈裂裂纹,并沿厚...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.2.1 岩石拉伸强度的三维效应研究
1.2.2 岩体拉伸强度的尺寸效应研究
1.2.3 岩体拉伸强度的各向异性研究
1.3 论文研究的主要内容与方法
1.3.1 论文研究的主要内容
1.3.2 论文研究的主要方法
2 物理试验与数值模拟方法
2.1 物理试验方法介绍
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验装置
2.2 数值模拟方法介绍
3 岩石拉伸强度的三维效应研究
3.1 巴西劈裂试验的三维效应
3.1.1 物理试验结果分析
3.1.2 巴西劈裂试验的三维数值模拟研究
3.1.3 数值模拟结果分析
3.2 直接拉伸试验的三维效应
3.2.1 直接拉伸试验的三维数值模拟研究
3.2.2 数值模拟结果分析
3.2.3 数值模拟结果现象分析
3.2.4 有效拉伸截面对拉伸强度的影响
3.3 本章小结
4 岩体拉伸强度的尺寸效应研究
4.1 岩体巴西劈裂试验的尺寸效应
4.1.1 岩体巴西劈裂试验的二维数值模拟研究
4.1.2 数值模拟结果分析
4.2 直接拉伸试验的尺寸效应
4.2.1 直接拉伸试验的二维数值模拟研究
4.2.2 数值模拟结果分析
4.3 本章小结
5 岩体的各向异性研究
5.1 巴西劈裂试验的各向异性研究
5.1.1 巴西劈裂试验的二维数值模拟研究
5.1.2 数值模拟结果分析
5.2 直接拉伸试验的各向异性研究
5.2.1 直接拉伸试验的二维数值模拟研究
5.2.2 数值模拟结果分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴向劈裂试验参数对原状黄土抗拉强度的影响分析[J]. 李春清,吴旭阳,梁庆国,杨文晗. 兰州工业学院学报. 2017(06)
[2]基于新型直接拉伸试验方法的砂岩力学特性研究[J]. 曾飞涛,郭奇峰,邵龙潭. 矿业研究与开发. 2017(09)
[3]岩石巴西劈裂强度与裂纹扩展颗粒尺寸效应研究[J]. 黄彦华,杨圣奇,鞠杨,周小平,赵坚. 中南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]基于巴西劈裂试验的页岩强度与破坏模式研究[J]. 杨志鹏,何柏,谢凌志,李存宝,王俊. 岩土力学. 2015(12)
[5]三种岩石巴西劈裂及单轴压缩试验对比研究[J]. 陈招军,王乐华,金晶,黄强,龚家伟. 水力发电. 2015(11)
[6]高温处理后红砂岩抗拉强度及其尺寸效应研究[J]. 苏海健,靖洪文,赵洪辉,尹乾. 岩石力学与工程学报. 2015(S1)
[7]岩石轴向直接拉伸试验装置的研制及应用[J]. 张绪涛,张强勇,袁圣渤,王超,高强. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[8]基于三维离散元仿真试验的复杂节理岩体力学参数尺寸效应及空间各向异性研究[J]. 吴琼,唐辉明,王亮清,雷国平,方堃. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[9]含层理构造的非均质片麻岩巴西劈裂试验及离散单元法数值模拟研究[J]. 谭鑫,HEINZ Konietzky. 岩石力学与工程学报. 2014(05)
[10]岩体尺寸效应及其特征参数计算[J]. 梁正召,张永彬,唐世斌,李连崇,唐春安. 岩石力学与工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]节理岩体强度确定方法及其各向异性特征研究[D]. 张志刚.北京交通大学 2007
硕士论文
[1]节理岩体力学特性的尺寸效应研究[D]. 李万润.大连理工大学 2015
本文编号：3240404
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究历史与现状
1.2.1 岩石拉伸强度的三维效应研究
1.2.2 岩体拉伸强度的尺寸效应研究
1.2.3 岩体拉伸强度的各向异性研究
1.3 论文研究的主要内容与方法
1.3.1 论文研究的主要内容
1.3.2 论文研究的主要方法
2 物理试验与数值模拟方法
2.1 物理试验方法介绍
2.1.1 试验材料
2.1.2 试验装置
2.2 数值模拟方法介绍
3 岩石拉伸强度的三维效应研究
3.1 巴西劈裂试验的三维效应
3.1.1 物理试验结果分析
3.1.2 巴西劈裂试验的三维数值模拟研究
3.1.3 数值模拟结果分析
3.2 直接拉伸试验的三维效应
3.2.1 直接拉伸试验的三维数值模拟研究
3.2.2 数值模拟结果分析
3.2.3 数值模拟结果现象分析
3.2.4 有效拉伸截面对拉伸强度的影响
3.3 本章小结
4 岩体拉伸强度的尺寸效应研究
4.1 岩体巴西劈裂试验的尺寸效应
4.1.1 岩体巴西劈裂试验的二维数值模拟研究
4.1.2 数值模拟结果分析
4.2 直接拉伸试验的尺寸效应
4.2.1 直接拉伸试验的二维数值模拟研究
4.2.2 数值模拟结果分析
4.3 本章小结
5 岩体的各向异性研究
5.1 巴西劈裂试验的各向异性研究
5.1.1 巴西劈裂试验的二维数值模拟研究
5.1.2 数值模拟结果分析
5.2 直接拉伸试验的各向异性研究
5.2.1 直接拉伸试验的二维数值模拟研究
5.2.2 数值模拟结果分析
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]轴向劈裂试验参数对原状黄土抗拉强度的影响分析[J]. 李春清,吴旭阳,梁庆国,杨文晗. 兰州工业学院学报. 2017(06)
[2]基于新型直接拉伸试验方法的砂岩力学特性研究[J]. 曾飞涛,郭奇峰,邵龙潭. 矿业研究与开发. 2017(09)
[3]岩石巴西劈裂强度与裂纹扩展颗粒尺寸效应研究[J]. 黄彦华,杨圣奇,鞠杨,周小平,赵坚. 中南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]基于巴西劈裂试验的页岩强度与破坏模式研究[J]. 杨志鹏,何柏,谢凌志,李存宝,王俊. 岩土力学. 2015(12)
[5]三种岩石巴西劈裂及单轴压缩试验对比研究[J]. 陈招军,王乐华,金晶,黄强,龚家伟. 水力发电. 2015(11)
[6]高温处理后红砂岩抗拉强度及其尺寸效应研究[J]. 苏海健,靖洪文,赵洪辉,尹乾. 岩石力学与工程学报. 2015(S1)
[7]岩石轴向直接拉伸试验装置的研制及应用[J]. 张绪涛,张强勇,袁圣渤,王超,高强. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[8]基于三维离散元仿真试验的复杂节理岩体力学参数尺寸效应及空间各向异性研究[J]. 吴琼,唐辉明,王亮清,雷国平,方堃. 岩石力学与工程学报. 2014(12)
[9]含层理构造的非均质片麻岩巴西劈裂试验及离散单元法数值模拟研究[J]. 谭鑫,HEINZ Konietzky. 岩石力学与工程学报. 2014(05)
[10]岩体尺寸效应及其特征参数计算[J]. 梁正召,张永彬,唐世斌,李连崇,唐春安. 岩石力学与工程学报. 2013(06)
博士论文
[1]节理岩体强度确定方法及其各向异性特征研究[D]. 张志刚.北京交通大学 2007
硕士论文
[1]节理岩体力学特性的尺寸效应研究[D]. 李万润.大连理工大学 2015
本文编号：3240404
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/3240404.html
