单轴压缩下节理间距和倾角对岩体模拟试件强度和变形的影响研究

发布时间：2017-10-08 15:24

  本文关键词：单轴压缩下节理间距和倾角对岩体模拟试件强度和变形的影响研究

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【摘要】：通过含一组预置张开裂隙石膏试件的单轴压缩试验,系统地研究了当节理连通率固定时,节理组的间距和倾角对试件强度和变形特性的影响。研究发现:1随着节理间距的增大,试件的应力 应变曲线的由单峰型变为多峰型,延性增大。试验中观察到的应力 应变曲线包括4种类型,单峰型、软化段多峰型、多峰平台后软化型和多峰平台后硬化型。2当节理间距不变时,试件的当量化强度、当量化弹性模量和第一峰值应变随节理倾角的变化曲线都呈V型,其最小值发生在节理倾角为45°处;而残余强度与强度之比和第二峰值应变随节理面倾角的变化规律则反之。3当节理倾角不变时,当量化弹模、当量化强度和第一峰值应变都随节理化系数的增大而减小;而残余强度与强度之比和第二峰值应变则反之。4各节理倾角下,试件的当量化弹模和当量化强度随节理化系数的变化规律可以用相同形式的幂函数来表示。5上述宏观力学行为与预制节理闭合、次生裂隙发展等细观损伤力学机制密切相关。上述研究表明,节理间距对岩体的强度和变形特性的影响有显著的各向异性。
【作者单位】： 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院;
【关键词】： 节理岩体 倾角 间距 单轴压缩 强度 变形
【基金】：国家自然科学基金项目(11102224)
【分类号】：TU452
【正文快照】： for Geomechanics and Deep Underground Engineering,Beijing 100083,China)0引言天然岩体内广泛存在片理、裂隙、节理、断层等不连续面。这些不连续面在空间分布上的多样性和其在各应力状态下力学响应的高度非线性,使得岩体的强度和变形呈现出显著的各向异性、非线性和非弹

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 陈洪凯;唐红梅;;危岩主控结构面强度参数计算方法[J];工程地质学报;2008年01期

2 陈新;彭曦;李东威;吕文涛;;基于两种破裂判据的裂隙岩体单轴压缩起裂分析[J];工程力学;2013年10期

3 孙卫军;周维垣;;裂隙岩体弹塑性-损伤本构模型[J];岩石力学与工程学报;1990年02期

4 陈新;廖志红;李德建;;节理倾角及连通率对岩体强度、变形影响的单轴压缩试验研究[J];岩石力学与工程学报;2011年04期

5 陈新;王仕志;李磊;;节理岩体模型单轴压缩破碎规律研究[J];岩石力学与工程学报;2012年05期

6 白世伟,任伟中,丰定祥,周少怀;共面闭合断续节理岩体强度特性直剪试验研究[J];岩土力学;1999年02期

7 ;Deformability characteristics of jointed rock masses under uniaxial compression[J];International Journal of Mining Science and Technology;2012年02期

8 陈新;廖志红;彭曦;;Cracking process of rock mass models under uniaxial compression[J];Journal of Central South University;2013年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘远明;夏才初;李宏哲;;节理研究进展及在非贯通节理岩体研究的应用[J];地下空间与工程学报;2007年04期

2 胡波;张楠;王思敬;陈俊生;;断续节理岩体模型试验及强度分析研究[J];地下空间与工程学报;2011年04期

3 赵先涛;唐兰;向杰;胡婷;邓珊珊;闫慧;陈冬梅;熊礼勇;;危岩突发性崩塌应急安全警报系统研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年S1期

4 闫永杰;翁其能;吴秉其;田卫明;;水平层状围岩隧道顶板变形特征及机理分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2011年S1期

5 李忠友;刘元雪;高干;杜炜;;岩土损伤本构模型研究进展[J];重庆建筑;2008年08期

6 陈洪凯;鲜学福;唐红梅;封全红;;三峡库区危岩群发性机理与防治——以万州太白岩为例[J];重庆大学学报;2008年10期

7 胡显明;晏鄂川;杨建国;李漪;;巫溪南门湾危岩体稳定性分区研究[J];工程地质学报;2011年03期

8 邓珊珊;陈洪凯;游来凤;;喀斯特山区危岩崩塌形成机制研究——以三峡库区巫溪海螺湾危岩为例[J];重庆师范大学学报(自然科学版);2012年06期

9 金爱兵;李兵;邓富根;;断续节理对岩体力学性能的影响[J];北京科技大学学报;2012年12期

10 李佳壕;吴礼舟;;危岩应力强度因子的计算研究[J];工程地质学报;2013年02期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 张强勇;;弹塑性损伤模型在溪洛渡地下厂房工程中的应用[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年

2 任伟中;白世伟;丰定祥;陈锦清;贾中和;;直剪条件下共面闭合断续节理岩体的强度特性分析[A];新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集[C];2000年

3 李宁;张平;陈蕴生;;裂隙岩体试验研究进展与思考[A];岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题——中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C];2002年

4 刘远明;夏才初;;修正Lajtai岩桥破坏模式研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 李正军;基于最小耗能原理水力压裂裂缝启裂及扩展规律研究[D];东北石油大学;2011年

2 唐红梅;群发性崩塌灾害形成机制与减灾技术[D];重庆大学;2011年

3 于小鸽;采场损伤底板破坏深度研究[D];山东科技大学;2011年

4 王腾;成层土中桩纵向振动理论及其在PIT中的应用[D];浙江大学;2001年

5 唐胜传;复杂场地高坝建设适宜性的工程地质研究[D];成都理工大学;2002年

6 张平;裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究[D];西安理工大学;2004年

7 向文飞;裂隙岩体表征单元体及力学特性尺寸效应研究[D];武汉大学;2005年

8 秦飞;多裂纹体分析的边界元方法[D];清华大学;1996年

9 易小明;裂隙岩体损伤位移反分析[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2006年

10 戴永浩;非饱和板岩细观试验与本构模型研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年

2 贺续文;基于离散单元法的节理岩体边坡稳定性分析[D];湘潭大学;2010年

3 刘社豪;节理岩体等效本构关系研究及工程应用[D];大连理工大学;2011年

4 蒋维;岩石统计损伤本构模型与圆形硐室岩爆研究[D];中南大学;2011年

5 张玉;李家屋脊崩塌落石运动特征及其治理措施研究[D];成都理工大学;2011年

6 安晶;热冲击条件下含表面裂纹的UHTC破坏行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

7 危烽;岩桥拉张破裂数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2011年

8 王明;茶胶寺单体结构稳定性研究与修复加固技术初探[D];湖南大学;2011年

9 张平;非贯通裂隙岩机低温动力特性研究[D];西安理工大学;2000年

10 孙昱;复杂土中桩的纵向振动理论及其应用[D];浙江大学;2003年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王鹏,赵学亮,万林海,蔡美峰;基于GA和FCM的岩体结构面的混合聚类方法[J];北京科技大学学报;2004年03期

2 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

3 谢长进,王家来;结构性岩体的爆破破碎分形[J];工程爆破;1998年03期

4 秦四清;张倬元;王士天;黄润秋;;节理岩体的分维特征及其工程地质意义[J];工程地质学报;1993年02期

5 陈洪凯;唐红梅;;危岩主控结构面强度参数计算方法[J];工程地质学报;2008年01期

6 刘东燕，朱可善;岩石压剪断裂及其强度特性分析[J];重庆建筑工程学院学报;1994年02期

7 彭晓钢,焦永斌;岩石爆破块度的分形研究[J];南方冶金学院学报;1997年03期

8 邓涛;杨林德;韩文峰;;加载方式对大理岩碎块分布影响的试验研究[J];同济大学学报(自然科学版);2007年01期

9 范景伟,何江达;含定向闭合断续节理岩体的强度特性[J];岩石力学与工程学报;1992年02期

10 陈洪凯,唐红梅,王蓉;三峡库区危岩稳定性计算方法及应用[J];岩石力学与工程学报;2004年04期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 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

2 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

3 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

4 肖维民;夏才初;王伟;;考虑三维形貌特征的粗糙节理渗流空腔模型研究[J];岩石力学与工程学报;2011年S2期

5 史玲;蔡美峰;赵坚;;充填节理破坏机理及实验[J];北京科技大学学报;2012年03期

6 范祥;曹平;张春阳;;节理体积的计算方法[J];中南大学学报(自然科学版);2012年11期

7 丁恩保;节理剪切扩容效应的有限元分析[J];水文地质工程地质;1988年05期

8 耿文志;三参数节理玫瑰花图的编制和应用[J];西南石油学院学报;1990年01期

9 唐辉明;节理的断裂力学机制研究进展[J];地质科技情报;1991年02期

10 傅萌萌;杨芮;陈海霞;潘少华;;断续节理扩展机制的离散元分析[J];水电能源科学;2013年11期

中国重要会议论文全文数据库 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

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 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

2 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

3 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

4 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

5 许年春;岩体节理多参数反演的反射波法研究[D];重庆大学;2007年

6 苏楠;基于节理组构的应变分析及其在碎屑岩褶皱中的应用[D];浙江大学;2013年

7 王贵宾;岩体节理三维模拟及渗透张量分析[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2006年

8 吴月秀;粗糙节理网络模拟及裂隙岩体水力耦合特性研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2010年

9 许万忠;节理裂隙边坡稳定性及锚注加固效应研究[D];中南大学;2006年

10 秦昊;断续节理岩体锚固效应数值模拟方法研究[D];山东大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 高敬;甘肃北山候选场址花岗岩体节理几何特征和组合形态研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2009年

2 刘磊;节理破碎岩体隧道稳定性及锚固效果研究[D];西南交通大学;2010年

3 秦玉静;均匀化节理单元及其应用[D];河海大学;2005年

4 尹璐;结构—地基节理非线性分析[D];广西大学;2005年

5 孙萍;地基中无限区域节理、夹层的模拟及其在工程中的应用[D];广西大学;2005年

6 丁增志;节理表面形貌研究及在非贯通节理岩体强度准则中的应用[D];同济大学;2007年

7 曲广t;基于节理几何参数不确定性的边坡稳定性和可靠度研究[D];中南大学;2009年

8 冯海鹏;不同剪切速率下节理的力学特性研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2006年

9 房江锋;黄土节理抗剪强度和渗透性试验研究及工程应用[D];西安建筑科技大学;2010年

10 罗扬;黄土节理渗流特性的试验研究及节理黄土水分场数值分析[D];西安建筑科技大学;2011年

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