周期性饱水砂岩的波电特性试验研究及损伤演化分析
发布时间：2022-08-01 21:00
在内河港口工程建设中,由于工程所在区域的水位容易受季节变化和相近水域的影响,港区水工结构的基础长期或间歇性的处于动态水环境中,水位的周期性变化使得承载岩体将处于饱水-失水的循环状态。因此,充分考虑工程岩体的赋存环境,开展岩石结构在周期性饱水作用下损伤演化规律的研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。鉴于此,本文依托国家自然科学基金项目,通过8组不同的周期性饱水砂岩试件的单轴压缩试验、细观结构扫描电镜试验、声波测试试验和电阻率测试试验,研究基于波电特性的周期性饱水砂岩损伤演化表征方法。主要研究内容及成果如下:（1）对砂岩进行干燥饱水循环试验后,获得了饱和块体密度、饱和含水率、空隙率和质量损失率均与循环次数呈对数增长的关系,前三个物理量表现为低循环周期（5次循环以下）增长速率快且增幅大,高循环周期（5次循环以上）增长速率慢且增幅小,而质量损失率则为前期增幅小且变化慢,后期增幅大且变化快。（2）对周期性饱水作用的砂岩进行单轴压缩试验,获得了强度和平均弹性模量均随循环次数呈对数关系逐渐降低,表现为前期下降显著,后期下降慢;对砂岩进行电镜扫描试验发现,随循环次数增加,200倍图像下破裂断面由光滑...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水-岩相互作用机理及岩石损伤
1.2.2 岩石的声波特性研究
1.2.3 岩石的电阻率特性研究
1.3 研究内容、方法与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法和主要技术路线
第二章 砂岩的周期性饱水试验设计
2.1 引言
2.2 代表性砂岩的成分分析、选取与确定
2.3 试验方案设计和初始物理参数测定
2.3.1 试验方案设计和分组
2.3.2 初始状态砂岩物理参数
2.4 本章小结
第三章 周期性饱水作用下砂岩的劣化特性分析
3.1 引言
3.2 周期性饱水作用下砂岩的基本物理性质研究
3.2.1 周期性饱水作用下砂岩的块体密度变化规律研究
3.2.2 周期性饱水作用下砂岩的含水率变化规律研究
3.2.3 周期性饱水作用下砂岩的空隙率和质量损失变化规律研究
3.3 周期性饱水作用下砂岩的单轴压缩力学特性研究
3.3.1 周期性饱水作用对砂岩强度特性的影响分析
3.3.2 周期性饱水作用下砂岩变形特性分析
3.3.3 周期性饱水作用下砂岩宏观破坏特征
3.4 周期性饱水作用下砂岩的细观结构变化研究
3.4.1 周期性饱水作用下砂岩破坏断面特征分析
3.4.2 周期性饱水作用下砂岩矿物颗粒、裂纹和空隙变化特征分析
3.5 本章小结
第四章 周期性饱水作用下砂岩的声波特性分析
4.1 引言
4.2 砂岩声波传播理论及声波测试试验设备
4.2.1 砂岩声波传播理论
4.2.2 砂岩声波参数测试试验设备
4.3 周期性饱水作用下砂岩的声波参数演化分析
4.3.1 不同饱水循环周期下砂岩的纵波波速分析
4.3.2 不同饱水循环周期下砂岩的振幅和衰减系数分析
4.3.3 不同饱水循环周期下砂岩的非线性系数分析
4.4 周期性饱水作用下砂岩声波参数与物理参数相关性分析
4.4.1 纵波波速与基本物理参数的相关性分析
4.4.2 衰减系数与基本物理参数的相关性分析
4.4.3 非线性系数与基本物理参数的相关性分析
4.4.4 声波特性参数与力学性质参数的相关性分析
4.5 本章小结
第五章 周期性饱水作用下砂岩的电阻率特性分析
5.1 引言
5.2 砂岩的电导特性和电阻率测试试验设备
5.3 周期性饱水作用下砂岩的电阻率演化分析
5.3.1 周期循环作用下饱水状态砂岩的电阻率变化
5.3.2 周期循环作用下干燥状态砂岩的电阻率变化
5.4 周期性饱水砂岩的电阻率与物理参数相关性分析
5.4.1 电阻率与块体饱和密度的相关性分析
5.4.2 电阻率与空隙率的相关性分析
5.4.3 电阻率与力学性质参数的相关性分析
5.5 本章小结
第六章 基于波电特性的周期性饱水砂岩损伤演化分析
6.1 引言
6.2 基于声波参数的损伤变演化分析
6.2.1 基于纵波波速的损伤演化分析
6.2.2 基于衰减系数的损伤演化分析
6.2.3 基于非线性系数的损伤演化分析
6.3 基于电阻率的损伤演化分析
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
本文编号：3668166
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 选题依据及研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 水-岩相互作用机理及岩石损伤
1.2.2 岩石的声波特性研究
1.2.3 岩石的电阻率特性研究
1.3 研究内容、方法与技术路线
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法和主要技术路线
第二章 砂岩的周期性饱水试验设计
2.1 引言
2.2 代表性砂岩的成分分析、选取与确定
2.3 试验方案设计和初始物理参数测定
2.3.1 试验方案设计和分组
2.3.2 初始状态砂岩物理参数
2.4 本章小结
第三章 周期性饱水作用下砂岩的劣化特性分析
3.1 引言
3.2 周期性饱水作用下砂岩的基本物理性质研究
3.2.1 周期性饱水作用下砂岩的块体密度变化规律研究
3.2.2 周期性饱水作用下砂岩的含水率变化规律研究
3.2.3 周期性饱水作用下砂岩的空隙率和质量损失变化规律研究
3.3 周期性饱水作用下砂岩的单轴压缩力学特性研究
3.3.1 周期性饱水作用对砂岩强度特性的影响分析
3.3.2 周期性饱水作用下砂岩变形特性分析
3.3.3 周期性饱水作用下砂岩宏观破坏特征
3.4 周期性饱水作用下砂岩的细观结构变化研究
3.4.1 周期性饱水作用下砂岩破坏断面特征分析
3.4.2 周期性饱水作用下砂岩矿物颗粒、裂纹和空隙变化特征分析
3.5 本章小结
第四章 周期性饱水作用下砂岩的声波特性分析
4.1 引言
4.2 砂岩声波传播理论及声波测试试验设备
4.2.1 砂岩声波传播理论
4.2.2 砂岩声波参数测试试验设备
4.3 周期性饱水作用下砂岩的声波参数演化分析
4.3.1 不同饱水循环周期下砂岩的纵波波速分析
4.3.2 不同饱水循环周期下砂岩的振幅和衰减系数分析
4.3.3 不同饱水循环周期下砂岩的非线性系数分析
4.4 周期性饱水作用下砂岩声波参数与物理参数相关性分析
4.4.1 纵波波速与基本物理参数的相关性分析
4.4.2 衰减系数与基本物理参数的相关性分析
4.4.3 非线性系数与基本物理参数的相关性分析
4.4.4 声波特性参数与力学性质参数的相关性分析
4.5 本章小结
第五章 周期性饱水作用下砂岩的电阻率特性分析
5.1 引言
5.2 砂岩的电导特性和电阻率测试试验设备
5.3 周期性饱水作用下砂岩的电阻率演化分析
5.3.1 周期循环作用下饱水状态砂岩的电阻率变化
5.3.2 周期循环作用下干燥状态砂岩的电阻率变化
5.4 周期性饱水砂岩的电阻率与物理参数相关性分析
5.4.1 电阻率与块体饱和密度的相关性分析
5.4.2 电阻率与空隙率的相关性分析
5.4.3 电阻率与力学性质参数的相关性分析
5.5 本章小结
第六章 基于波电特性的周期性饱水砂岩损伤演化分析
6.1 引言
6.2 基于声波参数的损伤变演化分析
6.2.1 基于纵波波速的损伤演化分析
6.2.2 基于衰减系数的损伤演化分析
6.2.3 基于非线性系数的损伤演化分析
6.3 基于电阻率的损伤演化分析
6.4 本章小结
第七章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议与展望
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
本文编号：3668166
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3668166.html
