不同贯通度下节理岩石动态力学特性的试验研究
发布时间：2021-05-18 12:37
岩石是由多种矿物经过长期的地质作用而形成的地质体,许多与我们息息相关的工程如交通、水利、矿业、人防等处处都存在岩石的身影。作为一种天然材料,岩石往往含有裂隙、孔洞、节理等微观或者宏观的天然缺陷,岩石节理的存在致使岩石结构呈现出不连续、不均匀的特性,同样也严重影响了岩石的力学性质。许多岩体工程灾害的发生都与岩石节理的存在有着密不可分的关系,尤其是在矿岩破碎、岩土爆破、煤矿开采以及核爆防护等涉及到岩石动力学性质的工程,在处理与岩石动态力学有关的工程问题时,必须要重视节理的存在对岩石力学性能的影响。本文采用分离式Hopkinson压杆系统,分别对不同节理贯通度下的岩石试件与水泥砂浆试件进行了对比试验,研究冲击荷载作用下不同节理贯通度的岩石试件与水泥砂浆试件的动态力学性质,分析了贯通度对节理岩石与水泥砂浆的动态力学特性的影响。结果表明:节理贯通度的改变对节理岩石动态抗压强度的大小有着非常大的影响,1/4、1/2、3/4贯通以及全贯通节理试件的动态抗压强度峰值随着节理贯通度的增加而不断减小,而且动态强度的减小速率会随着贯通度的不断增加而逐渐变大;随着节理岩石贯通度的不断增大,节理试件的应变率也在...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 岩石动态力学特性研究现状
1.2.2 节理对岩石动态力学性能影响的研究
1.3 研究的主要内容与方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
2 岩石及水泥砂浆试件的基本物理力学性质
2.1 引言
2.2 岩石采样与水泥砂浆试块的制备
2.2.1 岩石选择与采样
2.2.2 水泥砂浆试块的制备
2.2.3 岩石及水泥砂浆试件的加工
2.3 岩石及水泥砂浆的基本物理性质
2.3.1 密度测定
2.3.2 纵波速度的测定
2.4 岩石及水泥砂浆的静态力学性能
2.4.1 静态力学试验系统
2.4.2 静态单轴压缩试验
2.5 本章小结
3 SHPB试验装置及基本原理
3.1 引言
3.2 SHPB试验装置
3.3 试验装置系统介绍
3.4 SHPB试验装置的基本原理
3.5 试验前的准备工作
3.5.1 应变片的粘贴
3.5.2 试验装置的检查
4 节理岩石动态压缩力学性能试验与分析
4.1 引言
4.2 节理岩石试件的加工
4.3 节理岩石动态压缩试验研究与分析
4.3.1 单轴冲击压缩试验
4.3.2 岩石试件试验结果与分析
4.3.3 水泥砂浆试件试验结果与分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型[J]. 刘红岩,邢闯锋,张力民. 岩土力学. 2016(09)
[2]节理产状对岩石单轴抗压强度的影响研究[J]. 闫月龙,徐涛,任思玉,Wasantha PLP,张云杰. 地下空间与工程学报. 2016(04)
[3]应变率及节理倾角对岩石模拟材料动力特性的影响[J]. 李祥龙,王建国,张智宇,黄永辉. 爆炸与冲击. 2016(04)
[4]充填材料对节理岩石动力学性能影响的模拟试验[J]. 杨仁树,王茂源,杨阳,王建国. 振动与冲击. 2016(12)
[5]节理倾角对岩体冲击力学特性影响试验研究[J]. 孙冰,高照,曾晟,谭均,邓显石. 南华大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]节理厚度对岩石动力特性影响的模拟试验[J]. 杨阳,杨仁树,王建国. 中国矿业大学学报. 2016(02)
[7]冲击载荷作用下层状砂岩动态拉压力学特性研究[J]. 李地元,邱加冬,李夕兵. 岩石力学与工程学报. 2015(10)
[8]SHPB在节理岩石动力学性能分析中的可行性研究[J]. 李业学,徐福卫. 湖北文理学院学报. 2015(08)
[9]节理连通率对岩体力学特性影响的细观研究[J]. 周喻,张怀静,吴顺川,高永涛,孙浩,叶强,李健. 岩土力学. 2015(S2)
[10]基于宏观和细观缺陷耦合的节理岩体损伤本构模型[J]. 赵怡晴,刘红岩,吕淑然,张力民. 中南大学学报(自然科学版). 2015(04)
博士论文
[1]节理粗糙度对岩体抗压动态力学特性影响的实验研究[D]. 陈昕.北京科技大学 2016
[2]爆炸的动静作用破岩与动态裂纹扩展机理研究[D]. 王雁冰.中国矿业大学(北京) 2016
[3]节理岩体破坏过程模拟及参数确定方法研究[D]. 林兴超.中国水利水电科学研究院 2015
[4]类节理岩石材料冲击动力响应性状的试验研究[D]. 王建国.中国矿业大学(北京) 2015
[5]煤矿深部岩石动态力学特性试验研究及其应用[D]. 平琦.安徽理工大学 2013
[6]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
[7]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
[8]分离式霍普金森压剪杆实验技术及其应用研究[D]. 赵鹏铎.国防科学技术大学 2011
[9]动静组合加载下岩石力学特性和动态强度准则的试验研究[D]. 宫凤强.中南大学 2010
[10]岩石类材料的动态性能研究[D]. 翟越.长安大学 2008
硕士论文
[1]冲击载荷下深部细砂岩的力学性能试验研究[D]. 侯远.河南理工大学 2015
[2]岩石动态力学特性及钻爆掘进巷道破岩过程分析[D]. 马文伟.安徽理工大学 2014
[3]岩石类材料动态断裂特性及数值模拟研究[D]. 韩东波.安徽理工大学 2014
[4]素混凝土冲击动力学性能精细化研究[D]. 刘纪超.广州大学 2014
[5]软弱岩石在动载作用下的力学性能及本构模型研究[D]. 谢理想.安徽理工大学 2013
[6]冲击荷载作用下混凝土动力性能试验研究及有限元分析[D]. 帅晓蕾.湖南大学 2013
[7]不同长径比下岩石冲击动力学特性研究[D]. 杜晶.中南大学 2011
[8]岩石SHPB实验技术数值模拟分析[D]. 高科.中南大学 2009
[9]分离式霍普金森压杆实验技术数值模拟[D]. 董钢.合肥工业大学 2005
本文编号：3193802
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景与研究意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 岩石动态力学特性研究现状
1.2.2 节理对岩石动态力学性能影响的研究
1.3 研究的主要内容与方法
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法
2 岩石及水泥砂浆试件的基本物理力学性质
2.1 引言
2.2 岩石采样与水泥砂浆试块的制备
2.2.1 岩石选择与采样
2.2.2 水泥砂浆试块的制备
2.2.3 岩石及水泥砂浆试件的加工
2.3 岩石及水泥砂浆的基本物理性质
2.3.1 密度测定
2.3.2 纵波速度的测定
2.4 岩石及水泥砂浆的静态力学性能
2.4.1 静态力学试验系统
2.4.2 静态单轴压缩试验
2.5 本章小结
3 SHPB试验装置及基本原理
3.1 引言
3.2 SHPB试验装置
3.3 试验装置系统介绍
3.4 SHPB试验装置的基本原理
3.5 试验前的准备工作
3.5.1 应变片的粘贴
3.5.2 试验装置的检查
4 节理岩石动态压缩力学性能试验与分析
4.1 引言
4.2 节理岩石试件的加工
4.3 节理岩石动态压缩试验研究与分析
4.3.1 单轴冲击压缩试验
4.3.2 岩石试件试验结果与分析
4.3.3 水泥砂浆试件试验结果与分析
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型[J]. 刘红岩,邢闯锋,张力民. 岩土力学. 2016(09)
[2]节理产状对岩石单轴抗压强度的影响研究[J]. 闫月龙,徐涛,任思玉,Wasantha PLP,张云杰. 地下空间与工程学报. 2016(04)
[3]应变率及节理倾角对岩石模拟材料动力特性的影响[J]. 李祥龙,王建国,张智宇,黄永辉. 爆炸与冲击. 2016(04)
[4]充填材料对节理岩石动力学性能影响的模拟试验[J]. 杨仁树,王茂源,杨阳,王建国. 振动与冲击. 2016(12)
[5]节理倾角对岩体冲击力学特性影响试验研究[J]. 孙冰,高照,曾晟,谭均,邓显石. 南华大学学报(自然科学版). 2016(01)
[6]节理厚度对岩石动力特性影响的模拟试验[J]. 杨阳,杨仁树,王建国. 中国矿业大学学报. 2016(02)
[7]冲击载荷作用下层状砂岩动态拉压力学特性研究[J]. 李地元,邱加冬,李夕兵. 岩石力学与工程学报. 2015(10)
[8]SHPB在节理岩石动力学性能分析中的可行性研究[J]. 李业学,徐福卫. 湖北文理学院学报. 2015(08)
[9]节理连通率对岩体力学特性影响的细观研究[J]. 周喻,张怀静,吴顺川,高永涛,孙浩,叶强,李健. 岩土力学. 2015(S2)
[10]基于宏观和细观缺陷耦合的节理岩体损伤本构模型[J]. 赵怡晴,刘红岩,吕淑然,张力民. 中南大学学报(自然科学版). 2015(04)
博士论文
[1]节理粗糙度对岩体抗压动态力学特性影响的实验研究[D]. 陈昕.北京科技大学 2016
[2]爆炸的动静作用破岩与动态裂纹扩展机理研究[D]. 王雁冰.中国矿业大学(北京) 2016
[3]节理岩体破坏过程模拟及参数确定方法研究[D]. 林兴超.中国水利水电科学研究院 2015
[4]类节理岩石材料冲击动力响应性状的试验研究[D]. 王建国.中国矿业大学(北京) 2015
[5]煤矿深部岩石动态力学特性试验研究及其应用[D]. 平琦.安徽理工大学 2013
[6]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
[7]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
[8]分离式霍普金森压剪杆实验技术及其应用研究[D]. 赵鹏铎.国防科学技术大学 2011
[9]动静组合加载下岩石力学特性和动态强度准则的试验研究[D]. 宫凤强.中南大学 2010
[10]岩石类材料的动态性能研究[D]. 翟越.长安大学 2008
硕士论文
[1]冲击载荷下深部细砂岩的力学性能试验研究[D]. 侯远.河南理工大学 2015
[2]岩石动态力学特性及钻爆掘进巷道破岩过程分析[D]. 马文伟.安徽理工大学 2014
[3]岩石类材料动态断裂特性及数值模拟研究[D]. 韩东波.安徽理工大学 2014
[4]素混凝土冲击动力学性能精细化研究[D]. 刘纪超.广州大学 2014
[5]软弱岩石在动载作用下的力学性能及本构模型研究[D]. 谢理想.安徽理工大学 2013
[6]冲击荷载作用下混凝土动力性能试验研究及有限元分析[D]. 帅晓蕾.湖南大学 2013
[7]不同长径比下岩石冲击动力学特性研究[D]. 杜晶.中南大学 2011
[8]岩石SHPB实验技术数值模拟分析[D]. 高科.中南大学 2009
[9]分离式霍普金森压杆实验技术数值模拟[D]. 董钢.合肥工业大学 2005
本文编号：3193802
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