裂隙岩石裂纹传播试验及能量演化特征分析
发布时间：2021-11-07 00:32
裂隙岩石承载变形和失稳破坏的过程中同时伴有能量的复杂演化,部分特殊位置的工程岩体会承受外界载荷的反复作用,削弱了岩体的强度和稳定性,开展裂隙岩体力学性质和变形破坏化过程的科学研究具有十分重要的工程意义。从能量角度分析岩体变形破坏的力学特性,结合岩石裂纹随加载水平变化的传播响应特征,可以更为深入地研究裂隙岩石的破坏规律。本文在结合数字散斑相关方法和声发射监测的基础上,通过裂隙岩石逐级加卸载试验获取了裂隙岩石的承载变形和强度特性,根据岩石表面变形场的实时演化分析了裂纹传播规律,开展了裂隙岩石声发射参数、裂纹扩展与能量演化的关联性研究,初步探讨了裂隙岩石失稳破坏特征,取得了如下成果:（1）结合裂隙岩石破坏形态分析了不同加卸载应力水平、不同裂隙数目和位置条件下,预制裂隙岩石起裂应力、峰值应力和残余应变等承载和变形特性。研究结果表明:随裂隙数目增加,岩石承载时间、加卸载应力水平、起裂应力和峰值应力逐渐降低,降低速率随裂隙数目增加逐渐减小;起裂应变、峰值应变和残余应变逐渐升高,升高速率随裂隙数目增加逐渐减小。（2）基于逐级加卸载试验结合数字散斑相关方法,研究了不同裂隙数目和位置条件下裂隙岩石的裂纹...
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１岩体工程灾害现场??
Ｆｉｇ．?１．２?Ｊｏｉｎｔｅｄ?ｒｏｃｋ?ｔｕｎｎｅｌ?ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ??裂隙岩石在工程中普遍存在，直接影响着岩体工程的安全建设与正常运行，??图１．２即为某周壁裂隙岩体发育的巷道工程现场。因此亟待开展和深化裂隙岩石??２??
利用同位置点的密度变化识别微裂隙的演化行为，研究了单轴压缩破坏过程中??类岩石材料内部的裂隙演化规律。根据上述研究，预置裂隙岩石的裂隙尖端起??裂类型、承载时出现的裂纹形式如图１．３所示。??＊型裂纹＾??ｙＫ：?／?／?／??麵裂纹ｙ／＾制原生裂纹?Ｊ?／?｝??＾?Ｘ?ｒ??张拉破坏?剪切破坏?；张剪混合破坏??（ａ）原生裂纹尖端主要起裂类型?（ｂ）裂纹贯通破坏类型??图１．３裂纹起裂和演化形态Ｗ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｒａｃｋ?ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]双刃滚刀破岩特性与声发射试验研究（英文）[J]. 林奇斌,曹平,李凯辉,曹日红,周科平,邓红卫. Journal of Central South University. 2018(02)
[2]三轴循环荷载作用下页岩能量演化规律及强度失效判据研究[J]. 李子运,吴光,黄天柱,刘洋. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[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]砂岩单轴蠕变声发射能量统计与断面形貌分析[J]. 姜德义,何怡,欧阳振华,潘鹏志,王小书,谢凯楠,蒋翔. 煤炭学报. 2017(06)
[5]二长花岗岩三轴加卸载过程中声发射特征分析[J]. 周煜,纪洪广,张月征,侯昭飞,向鹏. 地下空间与工程学报. 2017(02)
[6]峰后裂隙岩石非线性损伤特性与数值模拟研究[J]. 谢璨,李树忱,平洋,李景龙,李术才. 岩土力学. 2017(07)
[7]花岗岩破裂过程声发射主频多元前兆信息识别[J]. 张艳博,于光远,田宝柱,刘祥鑫,梁鹏. 采矿与安全工程学报. 2017(02)
[8]循环荷载下节理岩体边坡动力响应的试验研究[J]. 简文彬,洪儒宝,樊秀峰,周倍锐. 岩石力学与工程学报. 2016(12)
[9]拉剪作用下节理岩体锚固力学分析模型[J]. 李育宗,刘才华. 岩石力学与工程学报. 2016(12)
[10]岩石单轴压缩变形场演化的声发射特征研究[J]. 宋义敏,邢同振,赵同彬,赵泽鑫,高平波. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
博士论文
[1]岩体节理几何特征研究及三维网络模拟[D]. 雷光伟.重庆大学 2015
[2]岩体断裂与蠕变损伤破坏机理研究[D]. 蒲成志.中南大学 2014
[3]岩石变形破坏过程中的能量演化机制[D]. 张志镇.中国矿业大学 2013
[4]复杂节理岩体力学参数尺寸效应及工程应用研究[D]. 吴琼.中国地质大学 2012
[5]静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D]. 金解放.中南大学 2012
[6]深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D]. 赵同彬.山东科技大学 2009
[7]围压卸载条件下花岗岩损伤演化与破坏试验研究[D]. 柴文革.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]裂隙岩体变形局部化及能量演化规律模拟试验研究[D]. 王延宁.成都理工大学 2014
[2]数字散斑图像相关亚像素搜索算法的研究及应用[D]. 常一鸣.天津大学 2009
本文编号：3480816
【文章来源】：山东科技大学山东省
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１岩体工程灾害现场??
Ｆｉｇ．?１．２?Ｊｏｉｎｔｅｄ?ｒｏｃｋ?ｔｕｎｎｅｌ?ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ??裂隙岩石在工程中普遍存在，直接影响着岩体工程的安全建设与正常运行，??图１．２即为某周壁裂隙岩体发育的巷道工程现场。因此亟待开展和深化裂隙岩石??２??
利用同位置点的密度变化识别微裂隙的演化行为，研究了单轴压缩破坏过程中??类岩石材料内部的裂隙演化规律。根据上述研究，预置裂隙岩石的裂隙尖端起??裂类型、承载时出现的裂纹形式如图１．３所示。??＊型裂纹＾??ｙＫ：?／?／?／??麵裂纹ｙ／＾制原生裂纹?Ｊ?／?｝??＾?Ｘ?ｒ??张拉破坏?剪切破坏?；张剪混合破坏??（ａ）原生裂纹尖端主要起裂类型?（ｂ）裂纹贯通破坏类型??图１．３裂纹起裂和演化形态Ｗ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｒａｃｋ?ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ??４??
【参考文献】：
期刊论文
[1]双刃滚刀破岩特性与声发射试验研究（英文）[J]. 林奇斌,曹平,李凯辉,曹日红,周科平,邓红卫. Journal of Central South University. 2018(02)
[2]三轴循环荷载作用下页岩能量演化规律及强度失效判据研究[J]. 李子运,吴光,黄天柱,刘洋. 岩石力学与工程学报. 2018(03)
[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]砂岩单轴蠕变声发射能量统计与断面形貌分析[J]. 姜德义,何怡,欧阳振华,潘鹏志,王小书,谢凯楠,蒋翔. 煤炭学报. 2017(06)
[5]二长花岗岩三轴加卸载过程中声发射特征分析[J]. 周煜,纪洪广,张月征,侯昭飞,向鹏. 地下空间与工程学报. 2017(02)
[6]峰后裂隙岩石非线性损伤特性与数值模拟研究[J]. 谢璨,李树忱,平洋,李景龙,李术才. 岩土力学. 2017(07)
[7]花岗岩破裂过程声发射主频多元前兆信息识别[J]. 张艳博,于光远,田宝柱,刘祥鑫,梁鹏. 采矿与安全工程学报. 2017(02)
[8]循环荷载下节理岩体边坡动力响应的试验研究[J]. 简文彬,洪儒宝,樊秀峰,周倍锐. 岩石力学与工程学报. 2016(12)
[9]拉剪作用下节理岩体锚固力学分析模型[J]. 李育宗,刘才华. 岩石力学与工程学报. 2016(12)
[10]岩石单轴压缩变形场演化的声发射特征研究[J]. 宋义敏,邢同振,赵同彬,赵泽鑫,高平波. 岩石力学与工程学报. 2017(03)
博士论文
[1]岩体节理几何特征研究及三维网络模拟[D]. 雷光伟.重庆大学 2015
[2]岩体断裂与蠕变损伤破坏机理研究[D]. 蒲成志.中南大学 2014
[3]岩石变形破坏过程中的能量演化机制[D]. 张志镇.中国矿业大学 2013
[4]复杂节理岩体力学参数尺寸效应及工程应用研究[D]. 吴琼.中国地质大学 2012
[5]静载荷与循环冲击组合作用下岩石动态力学特性研究[D]. 金解放.中南大学 2012
[6]深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D]. 赵同彬.山东科技大学 2009
[7]围压卸载条件下花岗岩损伤演化与破坏试验研究[D]. 柴文革.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]裂隙岩体变形局部化及能量演化规律模拟试验研究[D]. 王延宁.成都理工大学 2014
[2]数字散斑图像相关亚像素搜索算法的研究及应用[D]. 常一鸣.天津大学 2009
本文编号：3480816
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