一种考虑剪切速率的粗糙结构面剪切强度准则

发布时间：2017-07-08 16:22

  本文关键词：一种考虑剪切速率的粗糙结构面剪切强度准则

  更多相关文章： 岩石结构面 剪切速率 粗糙度 剪切强度准则 直接剪切试验

【摘要】：动荷载(不同剪切速率)下的节理岩体结构稳定性是目前工程建设亟待解决的问题之一。以黄岛国家石油储备库地下水封石油洞库工程为工程背景,采用JAW-600岩石剪切流变 渗流耦合试验机对4种粗糙度下的类岩石粗糙结构面进行不同剪切速率下的常规剪切试验,对结构面的强度特性进行了基础性研究。研究结果表明:剪切速率和粗糙度对结构面剪切强度都有较为明显的影响;同一结构面的剪切强度随着剪切速率的增大而减小,并不受粗糙度系数的影响;同时结构面剪切强度随粗糙度系数增加呈现出线性增加的趋势,但不受剪切速率的影响。最后,基于试验结果与Barton模型,提出考虑剪切速率的粗糙结构面剪切强度模型。Barton标准粗糙剖面线结构面及粗糙结构面的试验结果与新模型预测值误差保持在20%之内,平均误差为10.539%,能够较好的预测粗糙结构面动荷载条件下剪切强度。
【作者单位】： 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地;山东省土木工程防灾减灾重点实验室(山东科技大学);
【关键词】： 岩石结构面 剪切速率 粗糙度 剪切强度准则 直接剪切试验
【基金】：国家自然科学基金项目(51279097,51479108,51379117) 山东科技大学研究生创新基金项目(YC140357)
【分类号】：TU45;TE972.3
【正文快照】： 0引言能源、交通、矿山、水利和国防建设工程,如黄岛国家石油储备库地下水封石油洞库工程、金沙江流域洛渡、向家坝、白鹤滩、乌东德水力枢纽工程,位于雅砻江的锦屏Ⅰ、Ⅱ级水利枢纽工程,位于大渡河的瀑布沟水利枢纽工程等,都建设在岩体中,其工程设计、施工、稳定性评价等都直

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 尹显俊;王光纶;张楚汉;;岩体结构面切向循环加载本构关系研究[J];工程力学;2005年06期

2 尹显俊,王光纶;岩体结构面法向循环加载本构关系研究[J];岩石力学与工程学报;2005年07期

3 李海波;冯海鹏;刘博;;不同剪切速率下岩石节理的强度特性研究[J];岩石力学与工程学报;2006年12期

4 赵坚;岩石节理剪切强度的JRC-JMC新模型[J];岩石力学与工程学报;1998年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 白嘉楠,胡宗军,李和平;变质糜棱岩化机理探讨[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年03期

2 刘倩倩;沈明荣;;波浪作用下水下岩质边坡模型试验研究[J];安徽建筑;2008年05期

3 窦庆峰,岳顺,代高飞;岩石直接拉伸试验与劈裂试验的对比研究[J];地下空间;2004年02期

4 周应麟;邱喜华;;层状岩层围岩隧道稳定性的探讨[J];地下空间与工程学报;2006年02期

5 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

6 沈明荣;张清照;;岩体结构面的剪切试验研究[J];地下空间与工程学报;2010年01期

7 朱永生;朱焕春;石安池;孟国涛;;白鹤滩水电站边坡结构面强度及稳定性分析[J];地下空间与工程学报;2012年01期

8 李玲,乔春生;Barton经验公式在岩质边坡稳定性分析中的应用[J];北方交通大学学报;2002年02期

9 张兴,廖国华;节理岩体的随机剪切破环[J];北京科技大学学报;1990年01期

10 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

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年

2 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年

3 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年

4 柳群义;红层路堑边坡稳定性与防治研究[D];中南大学;2010年

5 罗强;岩质边坡稳定性分析理论与锚固设计优化研究[D];中南大学;2010年

6 许湘华;浅变质岩变形特征与边坡支护设计方法研究[D];中南大学;2010年

7 朱福巍;节理岩体细观损伤模型的理论研究与数值方法[D];北京交通大学;2011年

8 谢晔;碎裂岩体工程特性的等效研究及工程应用[D];成都理工大学;2011年

9 张玉清;铰接式混凝土砌块护坡稳定性数值分析及应用研究[D];沈阳农业大学;2011年

10 张永杰;基于不确定性理论的隧道围岩稳定性及风险分析研究[D];湖南大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张彦奇;超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析[D];山东科技大学;2010年

2 彭玉平;膨胀性充填裂隙水力特性数值模拟[D];郑州大学;2010年

3 刘颖利;规则锯齿状结构面受力变形过程模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年

4 贺拿;矸石山边坡稳定性分析及治理研究[D];河南理工大学;2010年

5 赵伟强;官地水电站地下厂房分段开挖性状研究[D];昆明理工大学;2008年

6 司占峰;深基坑复合土钉支护结构稳定性机理研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

7 刘柱;集安至丹东公路块裂结构岩质边坡破坏机制与锚固机理研究[D];吉林大学;2011年

8 蔡汉成;边坡地震动力响应及其破坏机制研究[D];兰州大学;2011年

9 黄吕卫;玛尔挡水电站坝肩高边坡工程地质研究[D];兰州大学;2011年

10 雍睿;室内岩体结构面抗剪强度参数取值方法研究[D];中国地质大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 夏才初，孙宗颀，潘长良;节理接触机理与闭合性质研究[J];同济大学学报(自然科学版);1995年02期

2 赵坚;岩石节理吻合系数及其对节理特性的影响[J];岩石力学与工程学报;1997年06期

3 陈卫忠,李术才,朱维申,苏枢;考虑裂隙闭合和摩擦效应的节理岩体能量损伤理论与应用[J];岩石力学与工程学报;2000年02期

4 周建民,许宏发,杨红禹;岩体节理法向变形的数学模型分析[J];岩石力学与工程学报;2000年S1期

5 赵坚,蔡军刚,赵晓豹,宋宏伟;弹性纵波在具有非线性法向变形本构关系的节理处的传播特征[J];岩石力学与工程学报;2003年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 范留明,黄润秋;一种估计结构面迹长的新方法及其工程应用[J];岩石力学与工程学报;2004年01期

2 王新民,张军平,范平之;岩体井下开挖边界元分析的新方法[J];湘潭矿业学院学报;2001年04期

3 王川婴;钟声;孙卫春;;基于数字钻孔图像的结构面连通性研究[J];岩石力学与工程学报;2009年12期

4 沈明荣;张清照;;规则齿型结构面剪切特性的模型试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年04期

5 王观石;胡世丽;李贵荣;李世海;;爆破地震波在结构面的传播特性与结构面倾角判断[J];岩石力学与工程学报;2010年09期

6 杨时业;侯克鹏;杨会明;;基于结构面的岩质边坡稳定性分析[J];有色金属(矿山部分);2011年04期

7 李晓昭;周扬一;汪志涛;章杨松;郭亮;王益壮;;测量统计范围大小对结构面迹长估计的影响[J];岩石力学与工程学报;2011年10期

8 黄金寿;地质结构面等面积网极点密度统计程序[J];矿冶工程;1981年03期

9 侯忠杰;;沿结构面发生纵向张裂时岩体的强度[J];西安矿业学院学报;1986年01期

10 孙其国;模糊聚类分析法在结构面产状分组中的应用[J];化工矿山技术;1997年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杜时贵;程俊杰;王思敬;;岩体的基本构成——结构面和结构体[A];第六届全国工程地质大会论文集[C];2000年

2 吉锋;石豫川;冯文凯;;一种新型的结构面起伏形态测量工具——接触打孔器的研制[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年

3 吉锋;石豫川;冯文凯;;结构面质量分级体系及力学参数研究[A];第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C];2009年

4 陈庆寿;何思为;;含两组结构面模型的超动态应变测试[A];第三届全国岩石动力学学术会议论文选集[C];1992年

5 孙强;李曼;杨继红;;西南某地结构面的右行形成机制[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

6 张佳川;;节理岩体按结构面性质分区的聚类分析与模糊综合评判[A];全国第三次工程地质大会论文选集（下卷）[C];1988年

7 沈明荣;;不规则齿形结构面的力学特性研究[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年

8 沈俊;夏正中;;预锚结构面抗剪性能研究[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

9 张龙波;沈明荣;;结构面在加载和卸载条件下的强度特性研究[A];第八届全国工程地质大会论文集[C];2008年

10 陈沅江;吴超;傅衣铭;;软岩结构面流变特性研究[A];中国化学会、中国力学学会第九届全国流变学学术会议论文摘要集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 赵家成;非连续结构面破坏过程试验研究[D];中国地质大学;2013年

2 杨明;岩体结构面力学特性及其锚固效应的数值计算研究[D];中南大学;2009年

3 吉锋;顺层边坡硬性结构面强度参数及工程技术研究[D];成都理工大学;2008年

4 赵宇飞;加锚结构面剪切特性及锚固岩体综合力学模型研究[D];中国水利水电科学研究院;2013年

5 孙书勤;峨眉山玄武岩结构面类型及其工程效应研究[D];成都理工大学;2011年

6 范雷;鄂西志留系裂隙砂岩岩体结构特征及其力学参数研究[D];中国地质大学;2009年

7 王小江;岩石结构面力学及水力特性实验研究[D];武汉大学;2013年

8 宋琨;花岗片麻岩体渗透特性及水封条件下洞库围岩稳定性研究[D];中国地质大学;2012年

9 何刘;交通工程边坡在振动力作用下行为特征研究[D];西南交通大学;2013年

10 黄磊;测线取样法引起的岩体结构面几何偏差纠正[D];中国地质大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 巫裕斌;薄层破碎硬质岩隧道（群）施工方法及支护方式研究[D];西南交通大学;2015年

2 孔祥辉;结构面表面形态与力学性质相关性研究[D];长江科学院;2008年

3 刘颖利;规则锯齿状结构面受力变形过程模拟[D];辽宁工程技术大学;2009年

4 曾勰;关键结构面理论及其在地下矿山中的应用研究[D];广西大学;2014年

5 王蓬;节理岩体结构面网络模拟[D];同济大学;2008年

6 黄曼;岩石模型结构面的相似材料研制及力学可靠性研究[D];浙江大学;2012年

7 张承客;两条贯通结构面不同位置组合条件下洞室围岩变形规律分析[D];西安理工大学;2009年

8 王晓明;裂隙化岩体渗流特征及涌水量数值模拟[D];长沙理工大学;2010年

9 李若尧;确定性与随机性相结合结构面网络模型及围岩块体稳定性分析[D];南京理工大学;2013年

10 庞智成;基于高精度数字钻孔图像的岩体不连续面分析方法研究[D];中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所）;2007年

，

本文编号：535356