层状片麻岩力学性质与变形场演化特征研究

发布时间：2021-05-16 11:27

　　为探究不同层理倾角片麻岩的破裂失稳与变形场演化特征,采用TAW-3000型刚性伺服试验机和VIC-3D全场应变数字散斑测量系统,通过对0°,30°,45°,60°,90°5种层理倾角片麻岩进行单轴压缩试验,揭示不同层理倾角片麻岩力学性质和应变场演化特征。研究表明:随着层理倾角的增加,片麻岩的破坏模式由贯穿层理的张拉和沿层理面的剪切混合破坏向沿层理面的剪切滑移破坏转变,倾角为90°时为沿层理面的张拉劈裂破坏,并且一般有多个破裂面;单轴抗压强度和弹性模量随倾角的增加表现出先降后升趋势,大致呈"V"形,60°时最低,90°时最高;60°时片麻岩单轴抗压强度的层理结构效应最明显;相同倾角时,随着荷载的增加,应变场由均匀分布向着应变集中带分布转变。相同荷载时,倾角越大的试件能越早观测到应变集中带;应变均方差曲线在试件微裂纹压密及弹性阶段较小且变化平缓,在塑性和破坏阶段陡升。不同倾角试件在不同荷载阶段的应变均方差上升幅度不同,峰前荷载75%σ至峰后荷载50%σ是岩石变形显著阶段;分别定义应变均方差曲线第一次出现转折点和斜率陡增点为一、二级预警信号,其中时间预警整体优于应力预警。研究结果可为实际工程... 

【文章来源】：采矿与安全工程学报. 2020,37(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
1 试验方案
    1.1 试样制备
    1.2 试验方法
2 试验结果和分析
    2.1 层状片麻岩的破坏模式
    2.2 单轴抗压强度和弹性模量随层理倾角变化
    2.3 层理结构效应系数
3 层理倾角、荷载阶段对应变场的影响
    3.1 层理倾角、荷载阶段对应变场演化影响
    3.2 相同层理倾角应变场演化
    3.3 不同倾角应变均方差变化规律
    3.4 应变均方差曲线特征点提取及预警
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]等幅循环加载岩石非均匀变形演化试验研究[J]. 杨小彬,韩心星,刘恩来,周杰,张子鹏,王逍遥.  采矿与安全工程学报. 2019(02)
[2]单轴压缩条件下岩石孔-隙相互作用机制细观研究[J]. 伍天华,周喻,王莉,孙金海,赵欢,孙铮.  岩土力学. 2018(S2)
[3]页岩力学特性的层理效应及脆性预测[J]. 王跃鹏,刘向君,梁利喜.  岩性油气藏. 2018(04)
[4]基于三维数字图像相关技术的脆性岩石破坏试验研究[J]. 马永尚,陈卫忠,杨典森,杨建平,龚哲.  岩土力学. 2017(01)
[5]冲击载荷下岩石裂纹动态断裂参数研究[J]. 宋义敏,杨小彬,杨晟萱,王乾.  采矿与安全工程学报. 2015(05)
[6]岩石变形破坏的数字散斑相关方法研究[J]. 宋义敏,马少鹏,杨小彬,王显.  岩石力学与工程学报. 2011(01)
[7]岩石破坏过程中试件表面应变场演化特征研究[J]. 马少鹏,周辉.  岩石力学与工程学报. 2008(08)

博士论文
[1]软岩层理结构效应实验研究[D]. 王晓雷.中国矿业大学（北京） 2013

硕士论文
[1]单轴条件下层状黑云变粒岩破裂模式及声发射试验[D]. 邓文学.东北大学 2016
[2]数字散斑相关方法的研究[D]. 樊雪松.天津大学 2004



本文编号：3189606