层状节理发育岩体爆炸应力波传播规律研究
发布时间：2020-12-04 08:22
自然岩体中有大量的节理、层理、孔洞等结构面（以下统称节理）,对爆生裂纹的延伸和爆炸应力波的传播有很大的影响,在节理面处,爆炸应力波发生反射拉伸,加剧节理面处的破坏,而爆生气体则由节理填充物处泄露,特别是在较多节理的岩体中,难以形成较好的爆破轮廓面。基于此,通过水泥砂浆模型体内预埋电阻应变片,测试爆破过程模型体内不同厚度节理处的爆炸应力波,开展层状节理发育爆炸应力波传播规律研究。试验以炮孔为圆心、呈圆弧状布置四组应变片,分别对应节理厚度为0.8cm、1.2cm、1.6cm、2.0cm;同时,在无节理处设置了一个对照组。得到了不同节理厚度和含水率情况下的爆炸应力波值,分析了节理填充物厚度和含水率对爆炸应力波传播的影响规律,同时探讨了爆炸后炮孔周围的裂纹长度和走向与节理的关系。主要研究结论如下:（1）在相同节理填充物含水率下,节理厚度越大,爆炸应力波衰减幅度越大。当节理宽度由0.8cm增至2.0cm时,横向爆炸应力波峰值衰减66.7%72%;节理降低了爆炸应力波的传播速度,节理宽度每增加0.4cm,模型体内爆炸应力波穿过节理到达测点的时间增加3-4μs。（2）在研究的含...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 节理对岩石的影响研究
1.2.2 应力波理论研究
1.2.3 节理岩体应力波传播规律研究
1.3 研究内容
2 节理岩体爆破破裂破碎理论
2.1 爆炸应力波在节理处的传播
2.1.1 爆炸应力波的反射
2.1.2 节理对应力波传播的影响
2.2 节理裂隙结构面对爆破效果的影响
2.2.1 爆破应力波在节理处的衰减
2.2.2 其它不利影响
3 试验方案与准备
3.1 岩土体物理力学参数测试
3.1.1 红黏土的物理力学参数
3.1.2 岩石物理力学参数
3.2 试验方案
3.3 测试系统及其原理
3.3.1 测试系统
3.3.2 测试原理
3.4 试验准备
3.4.1 试验材料
3.4.2 应变砖制备
3.4.3 模型体制备
4 爆炸应力波测试结果与分析
4.1 含水率对爆炸应力波传播影响分析
4.2 节理宽度对爆炸应力波传播影响分析
4.3 节理宽度、含水率与爆炸应力波峰值的关系
4.4 节理宽度-峰值应力线性拟合
4.5 模型裂纹的宏观走向分布
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单孔爆破的节理裂隙减振模型试验研究[J]. 潘长春,徐颖,宗琦. 振动与冲击. 2017(07)
[2]含不同充填物预制裂隙对爆炸裂纹扩展的影响[J]. 杨鑫,蒲传金,廖涛,肖定军. 爆炸与冲击. 2016(03)
[3]节理岩体应力波传播试验研究[J]. 李刚,陈勇. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]爆炸应力波在层状节理岩体中的传播规律试验研究[J]. 孙冰,袁登,曾晟,刘其兵. 中国安全生产科学技术. 2015(11)
[5]节理岩体中纵波传播特性数值研究[J]. 陈勇,王志亮. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2014(06)
[6]饱和土中爆炸应力波传播特性研究[J]. 徐学勇,武金贵,李炜,程康. 爆破. 2013(01)
[7]含软弱夹层顺层岩体爆破效应模拟试验研究[J]. 郝亚飞,李海波,郭学彬,张继春,杨风威. 煤炭学报. 2012(03)
[8]应力波穿越岩石节理时能量耗散规律的实验研究[J]. 李业学,刘建锋,秦丽. 实验力学. 2011(01)
[9]高饱和度饱和土中爆炸波与结构的相互作用[J]. 穆朝民,齐娟,辛凯. 岩土力学. 2011(02)
[10]节理岩体爆破破坏模式的机理分析及数值模拟[J]. 张力民,吕淑然,刘红岩. 金属矿山. 2009(07)
博士论文
[1]节理岩体卸荷各向异性力学特性试验研究及工程应用[D]. 孙旭曙.武汉大学 2013
[2]节理岩体中应力波传播的动力特性研究[D]. 宋林.西安建筑科技大学 2012
[3]缺陷介质爆生裂纹扩展规律的动态焦散线试验研究[D]. 岳中文.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]爆炸应力波在层状节理岩体中传播规律及数值模拟[D]. 刘其兵.南华大学 2015
[2]水平节理岩体爆破理论研究与数值分析[D]. 王洋洋.石家庄铁道大学 2014
[3]节理裂隙岩体隧道爆破有限元分析[D]. 周能娟.吉林大学 2008
[4]应力波在节理岩体中传播模型实验研究[D]. 韦晓乾.广西大学 2007
本文编号：2897279
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 节理对岩石的影响研究
1.2.2 应力波理论研究
1.2.3 节理岩体应力波传播规律研究
1.3 研究内容
2 节理岩体爆破破裂破碎理论
2.1 爆炸应力波在节理处的传播
2.1.1 爆炸应力波的反射
2.1.2 节理对应力波传播的影响
2.2 节理裂隙结构面对爆破效果的影响
2.2.1 爆破应力波在节理处的衰减
2.2.2 其它不利影响
3 试验方案与准备
3.1 岩土体物理力学参数测试
3.1.1 红黏土的物理力学参数
3.1.2 岩石物理力学参数
3.2 试验方案
3.3 测试系统及其原理
3.3.1 测试系统
3.3.2 测试原理
3.4 试验准备
3.4.1 试验材料
3.4.2 应变砖制备
3.4.3 模型体制备
4 爆炸应力波测试结果与分析
4.1 含水率对爆炸应力波传播影响分析
4.2 节理宽度对爆炸应力波传播影响分析
4.3 节理宽度、含水率与爆炸应力波峰值的关系
4.4 节理宽度-峰值应力线性拟合
4.5 模型裂纹的宏观走向分布
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及读研期间主要科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单孔爆破的节理裂隙减振模型试验研究[J]. 潘长春,徐颖,宗琦. 振动与冲击. 2017(07)
[2]含不同充填物预制裂隙对爆炸裂纹扩展的影响[J]. 杨鑫,蒲传金,廖涛,肖定军. 爆炸与冲击. 2016(03)
[3]节理岩体应力波传播试验研究[J]. 李刚,陈勇. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2016(02)
[4]爆炸应力波在层状节理岩体中的传播规律试验研究[J]. 孙冰,袁登,曾晟,刘其兵. 中国安全生产科学技术. 2015(11)
[5]节理岩体中纵波传播特性数值研究[J]. 陈勇,王志亮. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2014(06)
[6]饱和土中爆炸应力波传播特性研究[J]. 徐学勇,武金贵,李炜,程康. 爆破. 2013(01)
[7]含软弱夹层顺层岩体爆破效应模拟试验研究[J]. 郝亚飞,李海波,郭学彬,张继春,杨风威. 煤炭学报. 2012(03)
[8]应力波穿越岩石节理时能量耗散规律的实验研究[J]. 李业学,刘建锋,秦丽. 实验力学. 2011(01)
[9]高饱和度饱和土中爆炸波与结构的相互作用[J]. 穆朝民,齐娟,辛凯. 岩土力学. 2011(02)
[10]节理岩体爆破破坏模式的机理分析及数值模拟[J]. 张力民,吕淑然,刘红岩. 金属矿山. 2009(07)
博士论文
[1]节理岩体卸荷各向异性力学特性试验研究及工程应用[D]. 孙旭曙.武汉大学 2013
[2]节理岩体中应力波传播的动力特性研究[D]. 宋林.西安建筑科技大学 2012
[3]缺陷介质爆生裂纹扩展规律的动态焦散线试验研究[D]. 岳中文.中国矿业大学（北京） 2009
硕士论文
[1]爆炸应力波在层状节理岩体中传播规律及数值模拟[D]. 刘其兵.南华大学 2015
[2]水平节理岩体爆破理论研究与数值分析[D]. 王洋洋.石家庄铁道大学 2014
[3]节理裂隙岩体隧道爆破有限元分析[D]. 周能娟.吉林大学 2008
[4]应力波在节理岩体中传播模型实验研究[D]. 韦晓乾.广西大学 2007
本文编号：2897279
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