静载作用下节理面接触面积对应力波衰减的影响

发布时间：2020-10-27 10:30

　　 深部岩体处于高应力环境中,且在长期的地质作用下深部岩体内部形成大量弱面和断层以及充填物,当外界动力扰动以应力波的形式在深部岩体中传播时,高应力和节理的存在使得深部岩体中的应力波传播特性变得异常复杂,研究深部含节理岩体的动态力学特性对矿井安全等岩土工程具有重要的意义。本文选用淮北矿区袁店一矿822工作面同一块原煤制成试件,基于动静组合加载SHPB装置对不同静载下含节理煤样的动态力学特性进行研究。论文的研究成果如下:(1)在不同轴压下(0MPa、2MPa、4MPa、6MPa、8MPa),各种煤样的最大应力都随着轴压的增大而增大;在同一应力作用下,随着轴压的增大,试样的应变降低;随着试样接触面积的减小,最大应力也相应的减小;在同一轴压下,随着试样组合接触面积的增大,试样的最大应力减小;节理闭合变形量均随着应力的增大而增大;同一应力与同一轴压作用下,试样的节理闭合变形量随着接触面积的减小而增大。(2)随着轴压的增大,每种试样的地震波品质因子都有增大的趋势;在同一轴压下,随着试样接触面积比降低,试样的降低;对于同一接触面积比的试样组合,值随着轴压的增大而增大;透射系数均随着静载的增大而增大,在同一静载下,试样的透射系数随着接触面积比的增大而增大。图[40]表[3]参[72]
【学位单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TD313
【部分图文】：

深部含节理岩体[4]

2图 1-2 节理和高地应力作用下的应力波传播特征ig 1-2 Stress wave propagation characteristics under joint and high crustal str国内外研究现状深部岩体并非处于单一的力学环境之中，所处的力学环境非常复杂，受到构造应力等多种复杂应力的作用，因此具有初始应力是深部岩体的一个最

图 2-1 常规分离式霍普金森压杆系统简图Fig.2-1 Schematic diagram of conventional split Hopkinson pressure bar test（2）SHPB 实验原理弹性杆中应力波传播理论是 SHPB 装置的理论基础[52]，包括两个基本假定:①均匀弹性杆中一维应力波的传播假定。②沿长度方向试件的应力应变均匀分布假设。①均匀弹性杆中一维应力波的传播假定（即平面假定）：认为压杆中传播的压力脉冲为一维弹性波，忽略应力脉冲引起的杆件中质点的惯性和膨胀作用。粘贴在入射杆上的应变片可以记录到应力波经试件-杆件接触面反射回来的反射波，粘贴在透射杆上的应变片可以记录到透过接触面向前传播的透射波。基于压杆保持弹性的条件下，根据均匀弹性杆中一维应力波传播理论，应力，应变与质点速度的线性关系可以被推导出来。②沿长度方向试件的应力应变均匀分布假定：根据应力均匀假设，在 SHPB 试验中由于试件比较短可以将试件破坏瞬间的应力看成均匀分布的，所以应力达到
【参考文献】

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本文编号：2858400