高温后砂岩单轴压缩加载速率效应的试验研究

发布时间：2017-08-21 14:29

  本文关键词：高温后砂岩单轴压缩加载速率效应的试验研究

  更多相关文章： 高温 砂岩 加载速率 破坏形态 分形维数

【摘要】：温度是影响岩石材料物理力学性质的重要因素,为考察温度对砂岩加载速率效应的影响规律,对25℃~800℃之间6种温度水平后的砂岩试样分别进行不同加载速率下的单轴压缩试验。试验结果表明:①高温后砂岩的物理性质出现一定的劣化,由25℃升高至800℃,密度和纵波波速分别减小了5.89%和73.72%;②随着温度的升高,砂岩峰值强度和弹性模量逐渐减小,峰值应变逐渐增大,而峰值强度随温度的变化过程受加载速率的影响较大;③高温后砂岩的峰值强度和峰值应变具有明显的加载速率效应,且服从正线性关系,相关性参数A表征了材料受加载速率影响的显著程度,随着温度的升高参数A呈现先减小后又增大的趋势;④随着温度和加载速率的增大,砂岩破坏形态由拉剪混合破坏逐步转化为单一斜剪破坏,破坏程度愈渐剧烈,分形维数也逐渐增大。
【作者单位】： 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【关键词】： 高温 砂岩 加载速率 破坏形态 分形维数
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2013CB036003) 国家自然科学基金项目(51374198) 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目(CXZZ13_0935)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 0引言近年来随着地热资源开发、核废料高温处理、煤炭地下气化工程等的蓬勃发展,高温下(后)岩石的物理力学性质及演化规律的研究成为岩石力学领域的热点和新方向。国内外众多学者已经对高温岩石特性进行了一定的探索和研究,取得了诸多成果。Kilic[1]对600℃~1050℃高温后石灰

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 谢和平,高峰,周宏伟,左建平;岩石断裂和破碎的分形研究[J];防灾减灾工程学报;2003年04期

2 李永盛;加载速率对红砂岩力学效应的试验研究[J];同济大学学报(自然科学版);1995年03期

3 廖红建,蒲武川,殷建华;软岩的应变速率效应研究[J];岩石力学与工程学报;2005年18期

4 吴刚;邢爱国;张磊;;砂岩高温后的力学特性[J];岩石力学与工程学报;2007年10期

5 尹小涛;葛修润;李春光;王水林;;加载速率对岩石材料力学行为的影响[J];岩石力学与工程学报;2010年S1期

6 纪文栋;杨春和;姚院峰;孔君凤;;应变加载速率对盐岩力学性能的影响[J];岩石力学与工程学报;2011年12期

7 高峰，，谢和平，赵鹏;岩石块度分布的分形性质及细观结构效应[J];岩石力学与工程学报;1994年03期

8 杨仕教,曾晟,王和龙;加载速率对石灰岩力学效应的试验研究[J];岩土工程学报;2005年07期

9 赵金昌;赵阳升;李义;武晋文;;花岗岩高温高压条件下冲击旋转破碎规律研究[J];岩土工程学报;2010年06期

10 尹土兵;李夕兵;王斌;殷志强;金解放;;高温后砂岩动态压缩条件下力学特性研究[J];岩土工程学报;2011年05期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张安康;陈士海;魏海霞;张宪堂;;建筑结构爆破振动响应应变率大小讨论[J];爆破;2010年03期

2 贾晓强;方向;宁强;潘俊;肖介山;;岩石断面三维分形维数的灰度测算新方法[J];爆破;2012年02期

3 徐鹏;程远方;张晓春;李蕾;贾江鸿;刘晓兰;;水泥试样爆炸压裂实验及裂纹分形评价[J];爆炸与冲击;2011年02期

4 黄勇;朱丽红;殷琨;任红;;潜孔锤反循环钻进岩屑粒度分布规律[J];吉林大学学报(地球科学版);2012年04期

5 秦四清;薛雷;王媛媛;黄鑫;泮晓华;;对孕震断层多锁固段脆性破裂理论的进一步验证及有关科学问题的讨论[J];地球物理学进展;2010年03期

6 谢和平,高峰,周宏伟,左建平;岩石断裂和破碎的分形研究[J];防灾减灾工程学报;2003年04期

7 张庆军;孟华栋;莫文玲;张玉柱;;变配碳条件低硅烧结矿微观结构对粒度影响的分形研究[J];电子显微学报;2006年01期

8 许江,王维忠,杨秀贵,王鸿;细粒砂岩在循环加、卸载条件下变形实验[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年12期

9 王鸿;许江;杨秀贵;;循环载荷条件下岩石塑性滞回环的演化规律[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年04期

10 孟华栋;刘浏;;转炉钢渣粉磨特性的分形研究[J];钢铁;2010年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 秦四清;泮晓华;;地壳岩石剪切失稳的应力与应变准则[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届（2011年度）学术年会论文集(中)[C];2012年

2 章仕灵;邵顺安;陈海兵;李先章;邓涛;;闽南风化凝灰熔岩强度特性的试验研究[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间建设第2届学术研讨会交流报告[C];2011年

3 梁卫国;徐素国;莫江;吴迪;张传达;;盐岩力学特性应变率效应的实验研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（1）[C];2009年

4 秦四清;薛雷;王媛媛;黄鑫;泮晓华;;对孕震断层多锁固段脆性破裂理论的进一步验证及有关科学问题的讨论[A];中国科学院地质与地球物理研究所第十届（2010年度）学术年会论文集(下)[C];2011年

5 宋战平;李宁;程建铝;;高拱坝-地基相互作用中几个相关问题的初步浅析[A];首届全国水工抗震防灾学术会议论文集[C];2006年

6 丁陈建;汪吉林;马金荣;吴圣林;;煤矿采空区稳定性评价指标研究[A];中国煤炭学会矿井地质专业委员会2008年学术论坛文集[C];2008年

7 许江;王维忠;;循环载荷条件下岩石类材料变形特性的实验研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

8 鞠庆海;吴绵拔;;混凝土动三轴破裂的试验研究[A];水电与矿业工程中的岩石力学问题——中国北方岩石力学与工程应用学术会议文集[C];1991年

9 傅冰骏;;中国水利水电建设岩石力学与工程实践[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 徐林生;张占海;;分数维在砂岩力学性质研究中的应用[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

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 陶高梁;岩土多孔介质孔隙结构的分形研究及其应用[D];武汉理工大学;2010年

2 刘建勋;温拌沥青混合料施工关键技术研究[D];长安大学;2010年

3 秦本东;煤层顶板石灰岩和砂岩高温膨胀特性及力学特性的试验研究[D];长安大学;2010年

4 刘瑜;井下冲撞式煤矸分离中颗粒动力学行为研究[D];中国矿业大学;2011年

5 王光进;超高台阶排土场散体介质力学特性及边坡稳定性研究[D];重庆大学;2011年

6 李尤嘉;膏溶角砾岩水损伤特性和机理的细观力学试验研究[D];上海交通大学;2011年

7 文志杰;无煤柱沿空留巷控制力学模型及关键技术研究[D];山东科技大学;2011年

8 傅鹤林;块裂岩质边坡稳定性理论分析模型及工程应用研究[D];中南大学;2000年

9 题正义;爆堆块度分布的自动与分形测试系统研究[D];辽宁工程技术大学;2002年

10 罗章;中应变率下钢纤维混凝土的本构关系研究[D];中南大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 徐建来;软岩巷道支护稳定性及数值动态模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年

2 李为;包芯线用氮化钒破碎工艺过程研究[D];昆明理工大学;2009年

3 陈晋;综放采场“O”形圈内瓦斯运移规律研究[D];太原理工大学;2011年

4 邢娜娜;济阳坳陷桩西潜山走滑断裂特征及圈闭描述[D];河南理工大学;2011年

5 胡静云;特大复杂采空区稳定性微震监测技术理论与应用研究[D];长沙矿山研究院;2011年

6 胡京涛;尾砂胶结充填体声发射特性试验研究[D];江西理工大学;2011年

7 杜晶;不同长径比下岩石冲击动力学特性研究[D];中南大学;2011年

8 徐磊;水泥熟料的力学性能及粉碎机理研究[D];石家庄铁道大学;2011年

9 高新亚;断层条件下的大巷施工与围岩控制技术研究[D];安徽理工大学;2011年

10 闵强;沥青混合料稳态行为的研究及应用[D];华中科技大学;2009年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张志镇;高峰;徐小丽;;花岗岩单轴压缩的声发射特征及热力耦合模型[J];地下空间与工程学报;2010年01期

2 朱瑞赓 ,吴绵拔;不同加载速率条件下花岗岩的破坏判据[J];爆炸与冲击;1984年01期

3 李夕兵,古德生,赖海辉;冲击载荷下岩石动态应力-应变全图测试中的合理加载波形[J];爆炸与冲击;1993年02期

4 张晶瑶,马万昌,张凤鹏,金校元;高温条件下岩石结构特征的研究[J];东北大学学报;1996年01期

5 蒋海昆,张流,周永胜;不同温度条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征[J];地震;2000年03期

6 王绳祖;高温高压岩石力学──历史、现状、展望[J];地球物理学进展;1995年04期

7 陈槞;声发射技术在岩石力学研究中的应用[J];地球物理学报;1977年04期

8 唐春安,刘红元,秦四清,杨志法;非均匀性对岩石介质中裂纹扩展模式的影响[J];地球物理学报;2000年01期

9 张渊,张贤,赵阳升;砂岩的热破裂过程[J];地球物理学报;2005年03期

10 蒋海昆,张流,周永胜;地壳不同深度温压条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征[J];地震学报;2000年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 王广地;北山花岗岩温度效应试验研究及粘弹塑性分析[D];西安科技大学;2003年

2 武晋文;花岗岩热破裂实验研究[D];太原理工大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张连英;茅献彪;;高温状态下加载速率对石灰岩力学效应研究[J];岩土力学;2010年11期

2 李海波;张君伟;邵蔚;李俊如;;Bukit Timah花岗岩的动态拉伸力学特性实验研究[J];岩土力学;2002年S1期

3 刘博;李海波;李俊如;;不同风化程度花岗岩动力特性实验研究[J];岩土力学;2011年09期

4 邵顺妹;李同祺;荣代潞;单登龙;;拼合岩样受力时的变形和波速异常特征[J];华北地震科学;1990年03期

5 吴飞鹏;蒲春生;陈德春;谢新秋;;燃爆强加载条件下油井破裂压力试验研究[J];岩石力学与工程学报;2009年S2期

6 杨海清;周小平;;灰岩单轴压缩损伤演化试验研究[J];土木工程学报;2010年05期

7 刘红玫;钟秀梅;;黄土抗剪强度的三轴试验[J];西北地震学报;2011年S1期

8 闻军;勾宪斌;赵京轶;;邢台石膏矿矿震孕育过程及警示[J];地震地磁观测与研究;2007年02期

9 许昭永,包一峰,舒燕华,李茜,刘正荣;单轴实验时的加载速率与声发射特征[J];地震研究;1985年06期

10 李长冬;唐辉明;胡新丽;胡斌;熊承仁;;岩石相似材料变形与强度特性及数值模拟研究[J];地质科技情报;2008年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孔庆峦;李文廷;任冠韬;李明宇;;不同加载速率下砂岩力学特性的研究[A];第三届岩石力学学术会议论文集（上）[C];1985年

2 尹小涛;葛修润;李春光;王水林;;加载速率对岩石材料力学行为的影响[A];第十一次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2010年

3 盛祝平;;岩石力学试验中的加载控制作用及其工程意义[A];岩石力学在工程中的应用——第二次全国岩石力学与工程学术会议论文集[C];1989年

4 席道瑛;谢端;张毅;何炬;;加载速率对岩石力学性质及声发射率的影响[A];第四届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1994年

5 彭芳乐;李福林;李建中;龙冈文夫;;砂土应力-应变关系的加载速率效应分析[A];第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集[C];2007年

6 金济山;石泽全;方华;;循环加载对岩样失稳破裂的影响[A];1991年中国地球物理学会第七届学术年会论文集[C];1991年

7 王武林;黄理兴;盛桂山;秦春泉;;室内岩石球面波爆炸试验装置的研制[A];岩石力学在工程中的应用——第二次全国岩石力学与工程学术会议论文集[C];1989年

8 孙钧;胡玉银;;三峡工程饱水花岗岩抗拉强度时效特性研究[A];盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集[C];2006年

9 杨润海;许昭永;王彬;赵晋明;;孕震类型与应变成核的实验研究[A];中国地震学会第七次学术大会论文摘要集[C];1998年

10 梁卫国;徐素国;莫江;吴迪;张传达;;盐岩力学特性应变率效应的实验研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集（1）[C];2009年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 刘世奇;有侧向压力的花岗岩动态直接拉伸力学特性研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2007年

2 李树春;周期荷载作用下岩石变形与损伤规律及其非线性特征[D];重庆大学;2008年

3 张连英;高温作用下泥岩的损伤演化及破裂机理研究[D];中国矿业大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄梅;岩石破坏等间距现象研究[D];辽宁工程技术大学;2006年

2 李战鲁;分离式霍普金森压杆加载下岩石动态断裂韧度测定的实验研究[D];四川大学;2006年

3 刘晟锋;循环荷载与静载组合加载下岩石的力学特性试验研究[D];西安理工大学;2007年

4 唐晓军;循环载荷作用下岩石损伤演化规律研究[D];重庆大学;2008年

5 韩信;裂隙介质静、动剪切特性试验研究[D];西安理工大学;2006年

6 程涛;岩石单轴加载过程中红外辐射规律研究[D];河北理工学院;2003年

7 郭亚奔;加载速率对岩石Kaiser效应影响的试验研究[D];昆明理工大学;2013年

8 陈明飞;岩石动态断裂韧度温度相关性的实验研究[D];安徽理工大学;2013年

9 唐喜青;洞庭湖地区网纹红土的流变性研究[D];中南大学;2010年

10 倪曦;网纹红土类水泥土的物理力学性能试验研究[D];中南大学;2011年

本文编号：713444