高应力区砂岩加卸载条件下能量变化规律及损伤分析

发布时间：2017-07-19 18:00

  本文关键词：高应力区砂岩加卸载条件下能量变化规律及损伤分析

  更多相关文章： 三轴压缩 峰前卸围压 弹性能 耗散能 损伤变量

【摘要】：根据高应力区砂岩三轴压缩试验和峰前卸围压试验的结果,分析了砂岩在不同应力路径下的能量变化规律。试验结果表明,相同围压下,峰前卸围压试验的各能量指标(总吸收能、弹性应变能、耗散能)均小于三轴压缩试验,能量变化特征与其初始应力路径密切相关,且随围压的增大而增大。峰前储存的弹性应变能比耗散能多,耗散能只在临近峰值点处才迅速增加。能量的耗散会导致岩石产生损伤,并且使岩性劣化、丧失强度,从能量角度定义的损伤变量,可以得出结论:开始卸荷低围压下的损伤变量大于高围压下,临近破坏时高围压下的损伤变量大于低围压下;卸围压使岩样束缚减小,加速了损伤的发展,岩样所受的应力状态愈趋不平衡。因此,基于能量的角度来表征岩石的损伤演化更符合实际。
【作者单位】： 中国地质大学工程学院;
【关键词】： 三轴压缩 峰前卸围压 弹性能 耗散能 损伤变量
【基金】：国家重点基础研究发展计划资助(973)项目(2011CB710603) 中国地质调查局西部地区复杂山体滑坡成灾机理研究(1212011014030)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 岩体由于受到地质构造运动和人类工程环境的影响,其应力状态往往复杂而多变,目前的研究仅局限于特定力学状态的描述,只能表现岩石热力学状态的某一方面,无法准确地预测岩体是静态破坏还是动态破坏,严重威胁着地下工程和水电工程的安全。由能量定理可知,能量转化是物质物理过程

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 杨圣奇;徐卫亚;苏承东;;大理岩三轴压缩变形破坏与能量特征研究[J];工程力学;2007年01期

2 ;ZONAL DISINTEGRATION MECHANISM OF DEEP CRACK-WEAKENED ROCK MASSES UNDER DYNAMIC UNLOADING[J];Acta Mechanica Solida Sinica;2009年03期

3 杨圣奇;徐卫亚;苏承东;;岩样单轴压缩变形破坏与能量特征研究[J];固体力学学报;2006年02期

4 王景环;卢义玉;陆昭辉;左伟芹;汤积仁;沈晓芸;;煤质页岩压缩变形特性及损伤破坏辨识试验研究[J];采矿与安全工程学报;2013年02期

5 尤明庆,华安增;岩石试样破坏过程的能量分析[J];岩石力学与工程学报;2002年06期

6 谢和平,彭瑞东,鞠杨;岩石变形破坏过程中的能量耗散分析[J];岩石力学与工程学报;2004年21期

7 张志镇;高峰;;单轴压缩下红砂岩能量演化试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年05期

8 许国安;牛双建;靖洪文;杨圣奇;王文龙;;砂岩加卸载条件下能耗特征试验研究[J];岩土力学;2011年12期

9 张黎明;高速;王在泉;;加卸荷条件下灰岩能耗变化规律试验研究[J];岩土力学;2013年11期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期

2 左建平;柴能斌;周宏伟;;赋存深度对玄武岩变形破坏及能量特征的影响研究[J];地下空间与工程学报;2011年06期

3 刘石;许金余;刘军忠;吕晓聪;支乐鹏;;绢云母石英片岩和砂岩动态破坏过程的能量分析[J];地下空间与工程学报;2011年06期

4 蒋志坚;刘阜羊;周志刚;;大理岩高温后力学性质研究[J];地下空间与工程学报;2011年S2期

5 邓代强;高永涛;吴顺川;康瑞海;董宪伟;余伟健;;水泥尾砂充填体劈裂拉伸破坏的能量耗散特征[J];北京科技大学学报;2009年02期

6 李玉寿;杨永杰;杨圣奇;马占国;;三轴及孔隙水作用下煤的变形和声发射特性[J];北京科技大学学报;2011年06期

7 叶洲元;李夕兵;万国香;周子龙;尹土兵;洪亮;;受三维静载压缩岩石对冲击能的吸收效应[J];爆炸与冲击;2009年04期

8 朱凤贤;周翠英;;软岩遇水软化的耗散结构形成机制[J];地球科学(中国地质大学学报);2009年03期

9 柴文革;李文利;高全臣;;围压卸载对岩石力学性能影响的试验研究[J];矿业安全与环保;2009年04期

10 黄达;谭清;黄润秋;;高应力下脆性岩石卸荷力学特性及数值模拟[J];重庆大学学报;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前7条

1 李玉寿;杨永杰;杨圣奇;马占国;;三轴及孔隙水作用下煤的变形和声发射特性[A];2010年海峡两岸材料破坏/断裂学术会议暨第十届破坏科学研讨会/第八届全国MTS材料试验学术会议论文集[C];2010年

2 韩素平;魏锦平;赵建忠;张当俊;靳钟铭;;大尺度岩样单轴循环加载的力学特性试验研究[A];第九届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2005年

3 赵毅鑫;姜耀东;祝捷;李玉涛;;冲击倾向性煤体动态断裂过程的实验研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

4 刘文岗;姜耀东;周宏伟;陈忠辉;;冲击倾向性煤体的细观特征与裂纹失稳的试验研究[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年

5 赵忠虎;张茹;李业学;;不同种类岩石变形破坏的能量耗散与能量释放分析[A];第十届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2008年

6 H.J.Zhao;F.S.Ma;Y.M.Zhang;J.Guo;A.H.Wei;;A discussion about boundary conditions in numerical simulation and its application in mining-induced rock mass movement[A];中国科学院地质与地球物理研究所2012年度（第12届）学术论文汇编——工程地质与水资源研究室[C];2013年

7 邓国强;杨科之;;白云岩霍普金森压杆(SHPB)试验破坏形态与耗能关系分析[A];第五届全国强动载效应及防护学术会议暨复杂介质/结构的动态力学行为创新研究群体学术研讨会论文集[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘立鹏;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆问题研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 杨文东;复杂高坝坝区边坡岩体的非线性损伤流变力学模型及其工程应用[D];山东大学;2011年

3 陈旭光;高地应力条件下深部巷道围岩分区破裂形成机制和锚固特性研究[D];山东大学;2011年

4 周斌;湘西红砂岩顺层边坡稳定可靠度分析和风险评估[D];中南大学;2010年

5 柴红保;基于岩体断裂损伤模型的边坡稳定性研究[D];中南大学;2010年

6 聂雯;层状砂岩岩爆特性实验研究[D];中国矿业大学（北京）;2011年

7 王振;煤岩瓦斯动力灾害新的分类及诱发转化条件研究[D];重庆大学;2010年

8 黄启翔;卸围压条件下含瓦斯煤岩力学特性的研究[D];重庆大学;2011年

9 杨红伟;循环载荷作用下岩石与孔隙水耦合作用机理研究[D];重庆大学;2011年

10 徐奴文;高陡岩质边坡微震监测与稳定性分析研究[D];大连理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄端阳;模袋水泥土的界面力学性能研究[D];湘潭大学;2010年

2 汪磊;基于能量原理的岩石边坡稳定性研究[D];武汉工业学院;2010年

3 牛少卿;长壁开采三顺槽围岩控制理论技术研究[D];太原理工大学;2011年

4 肖文芳;地铁隧道掘进爆破振动测试与数值模拟研究[D];武汉理工大学;2011年

5 姚鹏;炸药与岩石的匹配分析研究[D];武汉理工大学;2011年

6 龚囱;循环加卸载条件下充填体损伤与声发射特性研究[D];江西理工大学;2011年

7 肖刚;岩体冒落诱发冲击振动特征及其动力响应机理研究[D];山东理工大学;2011年

8 冯红刚;隐患空区群下采场结构参数优化研究[D];中南大学;2011年

9 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

10 李娜;自然与饱水状态下金川二矿区深部岩石流变特性分析[D];中南大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈剑平;岩土体变形的耗散结构认识[J];长春科技大学学报;2001年03期

2 黄明利,唐春安,朱万成;岩石单轴压缩下破坏失稳过程SEM即时研究[J];东北大学学报;1999年04期

3 姚孝新,耿乃光,陈楻;应力途径对岩石脆性—延性变化的影响[J];地球物理学报;1980年03期

4 金济山,石泽全,方华,于智海,任爱华,邹英;在三轴压缩下大理岩循环加载实验的初步研究[J];地球物理学报;1991年04期

5 申维;自组织理论和耗散结构理论及其地学应用[J];地质地球化学;2001年03期

6 尤明庆,华安增;岩石试样的强度准则及内摩擦系数[J];地质力学学报;2001年01期

7 唐春安,徐小荷;缺陷的演化繁衍与Kaiser效应函数[J];地震研究;1990年02期

8 杨圣奇,张学民,苏承东;岩块声学特性的试验研究[J];辽宁工程技术大学学报;2003年06期

9 蔡小虎,高文乐,戴碧勇;大理岩冲击脆断的CT观察研究[J];工程爆破;1999年01期

10 王平，黄凯珠，周锦添;大理岩微裂隙与其力学性质间的关系[J];工程地质学报;1996年02期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 唐晓军;许江;闫兵;;基于声发射损伤变量的岩石疲劳演化描述方法[J];土工基础;2013年06期

2 金解放;李夕兵;殷志强;邹洋;;循环冲击下波阻抗定义岩石损伤变量的研究[J];岩土力学;2011年05期

3 王以明;周亦涛;周庆东;杜西岗;;岩土应变损伤变量测度研究[J];煤田地质与勘探;2013年01期

4 刘建锋;徐进;裴建良;张茹;;盐岩损伤测试中卸载模量研究[J];四川大学学报(工程科学版);2011年04期

5 ;[J];;年期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 张全胜;杨更社;任建喜;;岩石损伤变量及本构方程的新探讨[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

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本文编号：564102