剪切荷载下贯通结构面应变能演化机制研究

发布时间：2017-10-24 13:35

  本文关键词：剪切荷载下贯通结构面应变能演化机制研究

  更多相关文章： 岩石力学 贯通结构面 剪切荷载 应变能演化 三维激光扫描 红外热成像 离散元数值模拟

【摘要】：开展贯通结构面剪切荷载下应变能演化规律研究,有利于更好地理解岩体复杂的力学行为。以重庆武隆鸡尾山滑坡岩体结构面为例,综合利用三维激光扫描、红外热成像以及离散元数值模拟等技术,开展岩体结构面室内与数值试验,获取剪切破坏全过程应变能演化规律。研究结果显示:(1)贯通结构面剪切破坏时,能量集聚发生在岩体结构面表面,其中面向剪切方向的部位,能量集聚相对较多,证明这些部位在剪切破坏过程中起到主要抗剪作用;(2)贯通结构面上下盘接触部位在剪切破坏前,发生能量集聚现象,弹性应变能增加,当增加到能量极限时,接触部位岩体被剪断破坏,能量释放,应变能减小。并且不同部位的应变能演化规律不一样,结构面中部位置剪切破坏时上下盘可能发生多次摩擦,能量演化也交替出现集聚与释放现象;(3)红外热成像试验温度分布结果与数值模拟弹性应变能结果具有较好的一致性,说明数值模拟数据真实可靠。该研究成果对完善岩体不同荷载下的能量演化机制做出了一定贡献。
【作者单位】： 中国地质大学工程学院;中国地质大学教育部长江三峡库区地质灾害研究中心;
【关键词】： 岩石力学 贯通结构面 剪切荷载 应变能演化 三维激光扫描 红外热成像 离散元数值模拟
【基金】：国家自然科学基金重点项目(41230637) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(CUGL150822) 中国博士后基金项目(2015M570672)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言准确描述岩体不同应力状态下的强度与变形特征是进行岩体稳定性评价、预测预报与防治的理论基础。以往多基于弹塑性力学理论研究岩体强度与破坏准则,然而自然界岩体具有明显结构特征,内部发育各式各样结构面,如层面、节理、裂隙等[1],结构面的存在使得岩体强度与变形表现

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张志镇;高峰;;受载岩石能量演化的围压效应研究[J];岩石力学与工程学报;2015年01期

2 彭瑞东;鞠杨;高峰;谢和平;王鹏;;三轴循环加卸载下煤岩损伤的能量机制分析[J];煤炭学报;2014年02期

3 宋义敏;杨小彬;;煤柱失稳破坏的变形场及能量演化试验研究[J];采矿与安全工程学报;2013年06期

4 蔡美峰;冀东;郭奇峰;;基于地应力现场实测与开采扰动能量积聚理论的岩爆预测研究[J];岩石力学与工程学报;2013年10期

5 葛云峰;唐辉明;黄磊;王亮清;孙淼军;范怡静;;岩体结构面三维粗糙度系数表征新方法[J];岩石力学与工程学报;2012年12期

6 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

7 吕祥锋;潘一山;;刚柔耦合吸能支护煤岩巷道冲击破坏相似试验与数值计算对比分析[J];岩土工程学报;2012年03期

8 黄达;黄润秋;张永兴;;粗晶大理岩单轴压缩力学特性的静态加载速率效应及能量机制试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年02期

9 黎立云;徐志强;谢和平;鞠杨;马旭;韩智超;;不同冲击速度下岩石破坏能量规律的实验研究[J];煤炭学报;2011年12期

10 朱泽奇;盛谦;肖培伟;刘继国;;岩石卸围压破坏过程的能量耗散分析[J];岩石力学与工程学报;2011年S1期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 葛云峰;基于BAP的岩体结构面粗糙度与峰值抗剪强度研究[D];中国地质大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 赵幸;基于能量原理的节理岩体裂纹扩展试验研究[D];成都理工大学;2013年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 赵宝云;郑颖人;李子运;许年春;;压缩作用下砂岩变形破坏过程中的能量特征[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2016年10期

2 丛宇;王在泉;郑颖人;冯夏庭;张黎明;;不同卸荷路径下大理岩破坏过程能量演化规律[J];中南大学学报(自然科学版);2016年09期

3 王友新;周宗红;付斌;易鑫;;大理岩单轴循环加卸载力学特性研究[J];煤矿机械;2016年09期

4 Hou Peng;Gao Feng;Yang Yugui;Zhang Xiangxiang;Zhang Zhizhen;;Effect of the layer orientation on mechanics and energy evolution characteristics of shales under uniaxial loading[J];International Journal of Mining Science and Technology;2016年05期

5 王德明;张庆松;张霄;王凯;谭英华;;断层破碎带隧道突水突泥灾变演化模型试验研究[J];岩土力学;2016年10期

6 张辉;程利兴;李国盛;;基于巴西劈裂法的饱水煤样能量耗散特征研究[J];实验力学;2016年04期

7 牛勇;李克钢;李祥龙;;三维动静组合加载下岩石的破坏形态及力学性能研究[J];昆明理工大学学报(自然科学版);2016年04期

8 李炼;杨丽萍;曹富;王启智;;冲击加载下的砂岩动态断裂全过程的实验和分析[J];煤炭学报;2016年08期

9 冀东;徐晨;李腾飞;魏嘉新;孙玺;;滨海深部开采矿山水文地质环境调查与渗流场特征分析[J];工程地质学报;2016年04期

10 皇甫琪;李远;窦子豪;张政;;西鞍山花岗岩三轴压缩变形破坏与能量特征分析[J];矿业研究与开发;2016年07期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 白仕红;循环荷载下裂隙岩体能量演化及损伤特性试验研究[D];成都理工大学;2015年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 宋义敏;杨小彬;;煤柱失稳破坏的变形场及能量演化试验研究[J];采矿与安全工程学报;2013年06期

2 蔡美峰;冀东;郭奇峰;;基于地应力现场实测与开采扰动能量积聚理论的岩爆预测研究[J];岩石力学与工程学报;2013年10期

3 蒋红英;鲁进步;慕青松;;散体材料内部振动能量衰减的细观模型[J];中国科技论文;2013年05期

4 梁昌玉;李晓;王声星;李守定;赫建明;马超锋;;岩石单轴压缩应力-应变特征的率相关性及能量机制试验研究[J];岩石力学与工程学报;2012年09期

5 黄达;谭清;黄润秋;;高围压卸荷条件下大理岩破碎块度分形特征及其与能量相关性研究[J];岩石力学与工程学报;2012年07期

6 张志镇;高峰;;单轴压缩下岩石能量演化的非线性特性研究[J];岩石力学与工程学报;2012年06期

7 金解放;李夕兵;殷志强;杜坤;;轴压和循环冲击次数对砂岩动态力学特性的影响[J];煤炭学报;2012年06期

8 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

9 宋义敏;姜耀东;马少鹏;杨小彬;赵同彬;;岩石变形破坏全过程的变形场和能量演化研究[J];岩土力学;2012年05期

10 吕祥锋;潘一山;;刚柔耦合吸能支护煤岩巷道冲击破坏相似试验与数值计算对比分析[J];岩土工程学报;2012年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 朱伟;风成沙波纹形成和发展过程研究[D];兰州大学;2011年

2 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

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 邵冬亮;含充填断续节理岩体裂隙扩展试验与数值模拟研究[D];山东大学;2012年

2 张宁;锚杆对三维裂隙岩体加固止裂效应试验研究[D];山东大学;2009年

3 林春金;裂纹扩展及合理布锚的试验研究[D];山东大学;2006年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 蒋建平,罗国煜;土坡中的优势结构面分析[J];工程地质学报;2000年04期

2 谭冬生;李学潮;张忠平;;优势结构面理论在某高边坡稳定性分析中的应用[J];路基工程;2006年02期

3 徐佳;张勤;吴继敏;;功效系数法在确定岩体优势结构面中的应用[J];岩土工程学报;2008年04期

4 周莲君;彭振斌;何忠明;彭文祥;;结构面剪切特性的试验与数值模拟分析[J];科技导报;2009年04期

5 李永红;彭振斌;杨明;李俊;;三维锯齿型结构面直剪特性分析[J];科技导报;2009年11期

6 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

7 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

8 司富安;贾国臣;高玉生;高义军;鞠占斌;;不均匀及不连续结构面抗剪强度模拟试验研究[J];水利水电技术;2010年02期

9 宋博学;俞缙;林从谋;;穿越位移不连续结构面的随机地震波模拟[J];武汉理工大学学报;2010年09期

10 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

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 王檀;不同条件口孜东矿采区行人上山顶板离层的数值模拟[D];安徽建筑大学;2015年

3 陈镜丞;硬性结构面对深埋硬岩隧道开挖稳定性影响分析[D];长沙理工大学;2014年

4 李俊杰;贵州省印江县革底滑坡成因机制研究[D];成都理工大学;2015年

5 朱海明;旭龙水电站左坝肩抗力体劈理型边界提取及稳定性初步分析[D];成都理工大学;2015年

6 唐川;攀枝花朱矿南帮岩质边坡稳定性分析及治理措施研究[D];成都理工大学;2015年

7 李骏;叶巴滩水电站坝址区岩体工程适宜性研究[D];成都理工大学;2015年

8 张磊;深圳抽水蓄能电站地下厂房围岩稳定性研究[D];成都理工大学;2015年

9 屈鹏程;层状碎裂结构隧道围岩稳定性分析及防灾对策研究[D];成都理工大学;2015年

10 李鸣辉;地震作用对岩质高边坡动力影响分析[D];重庆交通大学;2015年

，

本文编号：1088994