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砂岩高周次冻融损伤特性试验研究
1
作者 林国进 田志宇 +3 位作者 杨旭 李当先 李琼林 封坤 《冰川冻土》 2025年第5期1278-1289,共12页
本文旨在研究不同负温条件下高周次冻融循环对砂岩冻融损伤程度以及力学特征的影响。现有研究多集中于低周次冻融作用,而针对高周次冻融循环的试验开展相对较少。首先,对砂岩进行不同温度、不同循环次数下的冻融循环试验,统计其质量损失... 本文旨在研究不同负温条件下高周次冻融循环对砂岩冻融损伤程度以及力学特征的影响。现有研究多集中于低周次冻融作用,而针对高周次冻融循环的试验开展相对较少。首先,对砂岩进行不同温度、不同循环次数下的冻融循环试验,统计其质量损失率;再对冻融前后岩样开展核磁共振(NMR)试验和三轴压缩试验,分析冻融循环温度、次数对冻融损伤的影响。结果表明:(1)孔隙结构以中孔(1~100μm)扩展为主导,微孔和小孔发育不明显;当冻融次数达150次时,中孔体积发生突变性扩展,较100次循环时增大60%。(2)当冻融循环次数增至150次时,砂岩孔隙率从初始的12.6%上升至14.2%,质量损失率为1.2%,呈现出明显的冻融损伤效应。尤其在-10℃以下且冻融次数超过100次时出现骤增,相同温度条件下200次循环时的质量损失率是50次循环的20倍。(3)冻融后砂岩应力-应变曲线呈现明显非线性特征;峰值强度和弹性模量随冻结温度降低和冻融次数增加呈非线性衰减,其中冻融次数达100次时发生突减,随后趋于稳定。基于前述进一步揭示了岩石材料在冻融循环中宏观与微观损伤劣化之间的相关性关系,研究成果对寒区岩石工程的安全建设与运维具有一定的指导价值。 展开更多
关键词 冻融循环 核磁共振成像 岩石损伤 砂岩
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等幅循环荷载下钾长花岗岩疲劳损伤力学特性试验
2
作者 吕玺琳 张海 +2 位作者 刘先林 米德才 薛大为 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期1508-1517,共10页
为研究上限应力比对钾长花岗岩疲劳损伤力学特性的影响,开展了单轴压缩试验和4组不同上限应力比(0.75、0.80、0.85、0.90)下的等幅循环加卸载试验。基于试验数据,总结分析了钾长花岗岩应力-应变曲线、疲劳寿命、疲劳极限应变比及宏微观... 为研究上限应力比对钾长花岗岩疲劳损伤力学特性的影响,开展了单轴压缩试验和4组不同上限应力比(0.75、0.80、0.85、0.90)下的等幅循环加卸载试验。基于试验数据,总结分析了钾长花岗岩应力-应变曲线、疲劳寿命、疲劳极限应变比及宏微观破坏特征演变规律。基于循环加卸载过程中的滞回曲线,计算了动模量、阻尼比、动泊松比及累积残余应变等重要参数。进一步地提出了平均残余应变法计算钾长花岗岩变形破坏过程中的损伤值。结果表明,试样存在一个扩容应力比,当上限应力比高于此值时,试样发生疲劳破坏。疲劳寿命随上限应力比增大而减小,且疲劳破坏时的轴向变形受到单轴静力应力-应变曲线演化的控制。试样宏观破坏程度随上限应力比增大而加剧,断口微观形貌随上限应力比增大而趋于复杂。疲劳破坏时的试样动模量和动泊松比呈现两阶段变化趋势,而阻尼比和残余应变呈现三阶段变化特征。通过平均残余应变法计算得到的试样疲劳损伤值与循环次数呈三阶段的“反S”型演化规律。最后,引入了低周疲劳损伤模型描述疲劳损伤规律,与试验结果对比表明,模型预测效果良好。 展开更多
关键词 循环荷载 钾长花岗岩 疲劳损伤 变形特征
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压力分散型锚索在软硬交替围岩中承载性能研究
3
作者 任青阳 孟欣 +1 位作者 李世春 李洋 《建筑结构》 北大核心 2025年第17期155-161,共7页
基于实际工程现场调查,开展了承载板位于硬岩区及软岩区两种工况下的压力分散型锚索拉拔物理模型试验,对比分析了锚索在软硬交替围岩中的承载性能。结果表明:注浆体剪应力在硬岩区的减小速率明显大于其在软岩区,并在软硬岩层交界面处出... 基于实际工程现场调查,开展了承载板位于硬岩区及软岩区两种工况下的压力分散型锚索拉拔物理模型试验,对比分析了锚索在软硬交替围岩中的承载性能。结果表明:注浆体剪应力在硬岩区的减小速率明显大于其在软岩区,并在软硬岩层交界面处出现剪应力突变;软硬交替围岩中,承载板的布设位置对压力分散型锚索的承载性能影响显著,承载板位于硬岩工况下的极限承载力、剪应力峰值分别为承载板位于软岩工况下的1.22倍及1.49倍,表明承载板设置于硬岩区时,锚索能获得较高的承载性能。 展开更多
关键词 压力分散型锚索 软硬交替围岩 承载性能 模型试验
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岩桥长度对含走向非一致裂隙砂岩真三轴压缩力学特性及破坏特征影响研究
4
作者 叶四桥 赵彬 +1 位作者 曾彬 马锐 《中国煤炭地质》 2025年第6期52-59,25,共9页
通过真三轴压缩试验和PFC3D数值模拟,研究了含走向非一致裂隙砂岩真三轴压缩力学特性及破坏特征,深入探究了岩桥长度对含走向非一致裂隙砂岩真三轴压缩强度、变形及宏细观破坏特征的影响规律。结果表明:在真三轴压缩条件下,不同岩桥长... 通过真三轴压缩试验和PFC3D数值模拟,研究了含走向非一致裂隙砂岩真三轴压缩力学特性及破坏特征,深入探究了岩桥长度对含走向非一致裂隙砂岩真三轴压缩强度、变形及宏细观破坏特征的影响规律。结果表明:在真三轴压缩条件下,不同岩桥长度的含走向非一致裂隙砂岩应力-应变曲线均呈现裂隙压密、弹性变形、塑性变形和破坏四个典型阶段;随着岩桥长度的增加,裂隙砂岩的峰值应力逐渐增大,破坏模式从剪切为主破坏转变为拉-剪混合破坏;当岩桥长度为20~30 mm时,微裂隙主要集中在岩桥区域,破坏主要由岩桥贯通导致,而在岩桥较长时(如55 mm),微裂隙发育更加复杂,破坏面为多个不规则曲面。研究结果可为地下岩体工程的围岩稳定性评估和支护设计提供理论支持。 展开更多
关键词 走向非一致裂隙 真三轴压缩 岩桥长度 力学特性 破坏模式
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断层走向对穿越断层破碎带水平层状围岩隧道施工稳定性影响研究
5
作者 叶四桥 孙明军 曾彬 《中国煤炭地质》 2025年第8期41-48,共8页
本文以梧桐山隧道工程为背景,通过数值模拟方法研究了断层走向对隧道水平层状围岩施工稳定性的影响。采用Midas/GTSNX数值分析软件,模拟了不同断层走向线与隧道轴线夹角工况下隧道开挖过程中围岩的变形过程。研究表明,断层走向的变化对... 本文以梧桐山隧道工程为背景,通过数值模拟方法研究了断层走向对隧道水平层状围岩施工稳定性的影响。采用Midas/GTSNX数值分析软件,模拟了不同断层走向线与隧道轴线夹角工况下隧道开挖过程中围岩的变形过程。研究表明,断层走向的变化对隧道水平层状围岩的竖向和水平位移具有一定影响,但整体变形量变化不显著。隧道拱顶和拱底的竖向位移表现为“稳定—逐渐增大—达到峰值—逐渐减小—稳定”五个阶段,且最大沉降和隆起值相差不大。水平位移主要集中在拱肩、拱腰和拱脚区域,随着夹角的增大,水平位移的峰值也逐渐增加,隧道水平位移表现为“稳定—逐渐增大—达到峰值—逐渐减小—稳定”五个阶段。研究结果为隧道设计与施工提供了理论依据,表明断层走向与隧道轴线夹角的影响相较于其他因素(如断层破碎带的宽度和倾角)较小。 展开更多
关键词 水平层状围岩 断层破碎带 断层走向线与隧道轴线夹角 数值模拟 稳定性分析
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基于小尺度滚刀直线切割试验的岩石强度预测
6
作者 耿麒 李晓斌 +4 位作者 黄雨枫 汪学斌 杨沐霖 郭惠川 章慧健 《山东大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期111-120,共10页
为支撑岩土、隧道工程中的岩石选样及现场施工的岩石强度测试,研究利用小尺度滚刀直线切割试验反推岩石强度。从隧道工程现场和岩石矿场采集单轴抗压强度为50~230 MPa的岩石试样共9批次,制备棒状和块状试样并分别开展单轴压缩、巴西劈... 为支撑岩土、隧道工程中的岩石选样及现场施工的岩石强度测试,研究利用小尺度滚刀直线切割试验反推岩石强度。从隧道工程现场和岩石矿场采集单轴抗压强度为50~230 MPa的岩石试样共9批次,制备棒状和块状试样并分别开展单轴压缩、巴西劈裂和小尺度滚刀直线切割试验;选取其中7批次试验数据,分别得到单轴抗压强度、劈裂抗拉强度与直线切割试验的法向力均值、峰值及峰均值的拟合函数,用剩余2批次试验结果验证所得预测模型的准确性。结果表明:岩石单轴抗压强度与法向载荷的拟合相关系数大于0.9,劈裂抗拉强度与法向载荷的拟合相关系数大于0.8,说明岩石强度与切割载荷成强线性相关性;验证试验发现,利用法向力均值、峰均值验证时,岩石单轴抗压强度的预测值与试验值误差小于5%,劈裂抗拉强度的预测值与试验值误差小于10%,说明所建模型具有较高的准确性。使用本研究所提出的试验方法及所建模型,可以快速准确地预估岩石试样的强度,为室内试验时岩石采样和现场施工时岩石强度评估提供了一种有效的手段。 展开更多
关键词 滚刀破岩 岩石强度 直线切割试验 缩尺试验 预测模型
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裂隙花岗岩力学特性试验及破坏条件理论模型
7
作者 黄勇钧 李世文 +4 位作者 刘先林 邵羽 翁剑 任中俊 吕玺琳 《力学季刊》 北大核心 2025年第1期162-172,共11页
花岗岩内部常含初始裂隙,导致其强度特性受裂纹扩展影响较大.当前的岩石强度理论尚未考虑裂纹扩展,难以有效反映裂隙花岗岩的强度和破坏特性.针对完整和裂隙花岗岩开展了单/三轴压缩试验和巴西劈裂试验,研究了拉伸及压缩条件下的强度与... 花岗岩内部常含初始裂隙,导致其强度特性受裂纹扩展影响较大.当前的岩石强度理论尚未考虑裂纹扩展,难以有效反映裂隙花岗岩的强度和破坏特性.针对完整和裂隙花岗岩开展了单/三轴压缩试验和巴西劈裂试验,研究了拉伸及压缩条件下的强度与破坏特性,探讨了围压和裂隙倾角(裂隙与横断面夹角)对花岗岩刚度、强度及破坏模式的影响规律,并提出一种能反映裂纹扩展的岩石强度计算方法.根据完整花岗岩发生Ⅱ型裂纹摩擦滑移、裂隙花岗岩发生Ⅰ-Ⅱ型复合断裂的特点,基于断裂力学理论建立了完整和裂隙花岗岩的破坏条件.理论分析结果表明,初始裂隙会显著降低花岗岩的抗压强度和变形刚度,其抗压强度、弹性模量及割线模量均随裂隙倾角减小而降低,而泊松比则增大.初始裂隙会明显降低花岗岩的抗拉强度,且抗拉强度随裂隙倾角减小而降低. 展开更多
关键词 花岗岩 初始裂隙 压缩与劈裂试验 强度特性 破坏条件
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水下盾构隧洞围岩和衬砌结构变形规律及影响因素研究
8
作者 杨震 宋成杰 +3 位作者 孔洋 周彦章 何斌 汪璋淳 《水力发电》 2025年第10期53-60,120,共9页
为研究复杂因素作用下水下盾构隧洞围岩和衬砌结构在地层中的受力、变形情况,通过建立隧洞动态开挖的三维数值模型,分析有、无软弱夹层地层下隧洞开挖过程中周围岩土体和衬砌管片的受力变形情况,探讨弹性模量、地表水位和注浆压力对隧... 为研究复杂因素作用下水下盾构隧洞围岩和衬砌结构在地层中的受力、变形情况,通过建立隧洞动态开挖的三维数值模型,分析有、无软弱夹层地层下隧洞开挖过程中周围岩土体和衬砌管片的受力变形情况,探讨弹性模量、地表水位和注浆压力对隧洞周围岩土体及衬砌结构变形的影响权重。结果表明:隧洞的开挖导致周围岩土体的应力从均匀的层状分布变成以中轴线为对称中心的对称漏斗状,周围岩土体的水平和竖向位移都随着开挖进尺的增加先显著增大后趋于稳定;软弱夹层的存在导致拱顶和拱底岩土体出现明显的应力集中现象,且周围岩土体产生的位移会明显增加;衬砌管片主要承受压应力,管片拱底部位承受较大的拉应力,且随着开挖进尺的增加而增加;软弱土体附近衬砌管片受到的应力显著增加,管片变形也明显增加;在边开挖边注浆的过程中,注浆压力对隧洞拱顶周围岩土体沉降的影响最大,地表水位的变化对隧洞衬砌结构拱顶的沉降影响最大。 展开更多
关键词 水下盾构隧洞 围岩稳定 衬砌结构 影响因素 受力 变形
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新疆地区回弹法预测岩石单轴抗压强度可靠性研究 被引量：1
9
作者 李明 窦斌 +3 位作者 朴昇昊 王祥 杨明 牛晓波 《安全与环境工程》 北大核心 2025年第1期188-200,共13页
单轴抗压强度(UCS)是岩土工程勘察中必须确认的重要参数之一。以回弹法为代表的间接法因其成本低、耗时少,在预测岩石单轴抗压强度方面得到了广泛应用。然而,基于此法建立的经验方程存在诸多局限性,其可靠性尚未得到充分验证。选取新疆... 单轴抗压强度(UCS)是岩土工程勘察中必须确认的重要参数之一。以回弹法为代表的间接法因其成本低、耗时少,在预测岩石单轴抗压强度方面得到了广泛应用。然而,基于此法建立的经验方程存在诸多局限性,其可靠性尚未得到充分验证。选取新疆地区的砂岩、花岗岩、片麻岩为研究对象,通过N型回弹锤试验测得每种岩性的回弹高度,结合单轴压缩试验结果检查了现有的测试程序和预测模型;并在验证既有经验方程可靠性的基础上,探讨了一种考虑试样初始损伤的回弹法预测岩石UCS值的新方法。结果表明:回弹后试样的UCS值平均下降了8.06~23.95 MPa,不同节理方向的UCS值平均差距为25.57 MPa;在现行测试程序中,Hucka等提出的方法在本研究中显示出最小的离散性;岩石UCS测试新方法能显著提升预测精度,并赋予经验方程实际物理含义。研究结果可为降低该地区岩土工程勘察的时间成本提供参考。 展开更多
关键词 单轴抗压强度 施密特锤回弹试验 经验方程 可靠性分析
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常/变法向应力下花岗岩节理剪切力学行为研究
10
作者 韩建华 孟凡震 +4 位作者 崔广昊 修占国 蔡其金 李致远 王在泉 《青岛理工大学学报》 2025年第5期58-64,126,共8页
为深入研究花岗岩在深部高压环境下的变形特性和破裂行为,开展了高压条件下花岗岩节理直剪试验。采用常法向应力和变法向应力分级加载两种方案,探究不同法向应力对岩石节理的剪切强度、剪胀变形及黏滑行为的影响。试验结果表明:常法向... 为深入研究花岗岩在深部高压环境下的变形特性和破裂行为,开展了高压条件下花岗岩节理直剪试验。采用常法向应力和变法向应力分级加载两种方案,探究不同法向应力对岩石节理的剪切强度、剪胀变形及黏滑行为的影响。试验结果表明:常法向应力加载条件下,花岗岩节理的峰值和残余剪切强度均随法向应力的增加而增加;剪切过程中,节理面的剪胀受法向应力所抑制,且法向应力越大抑制作用越明显。变法向应力分级加载条件下,随着法向应力的增加,花岗岩节理的剪切峰后阶段由混沌黏滑逐渐过渡为规则黏滑,且黏滑特性在高法向应力下更为显著;剪胀速率及变形量随法向应力的增加而降低,黏滑幅值和黏滑时间间隔却随之增加。 展开更多
关键词 花岗岩节理 直剪试验 法向应力 剪切强度 黏滑幅值 黏滑时间间隔
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含裂隙类软岩单轴抗压强度的机器学习预测
11
作者 曹占文 刘富有 +1 位作者 万民兴 杨逾 《河南科技》 2025年第21期33-40,共8页
【目的】为应用机器学习技术快速准确确定含裂隙弱胶结岩石的UCS(单轴抗压强度)。【方法】本研究选取5个裂隙几何参数(裂隙倾角、宽度、长度、数量以及裂隙间距)作为输入变量,以UCS作为预测目标。采用PFC数值模拟方法建立了数值模型,并... 【目的】为应用机器学习技术快速准确确定含裂隙弱胶结岩石的UCS(单轴抗压强度)。【方法】本研究选取5个裂隙几何参数(裂隙倾角、宽度、长度、数量以及裂隙间距)作为输入变量,以UCS作为预测目标。采用PFC数值模拟方法建立了数值模型,并构建了包含538组数据的数据集,通过数据库中的数据训练,应用决策回归树(DRT)、多层感知器(MLP)、支持向量回归(SVR)和随机森林(RF)建立了UCS的预测模型。【结果】结果表明:SVR模型具有较高的精度,均方根误差(RMSE)为0.3158,平均绝对误差(MAE)为0.1825,决定系数(R2)为0.9683。值得注意的是,根据相关性分析得出,裂缝长度和裂缝角度是影响UCS预测的两个最重要的参数。【结论】该研究可为快速评价弱胶结破碎岩石的单轴抗压强度提供可靠参考。 展开更多
关键词 单轴抗压强度 机器学习 软岩 裂隙 弱胶结
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基于声发射信号的含孔洞红砂岩多重分形特性和破坏机制分析
12
作者 黄华森 张永发 +1 位作者 王超林 田耕 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第14期6023-6034,共12页
探究不同孔洞形状对岩石声发射特性的影响和含孔洞岩样破裂机制,对检测岩石工程的裂隙演化和预测含缺陷岩石失稳破坏具有重要的意义。通过对完整和含孔洞的红砂岩试样开展单轴压缩试验,并采用声发射系统,研究了不同孔洞形状岩样的力学... 探究不同孔洞形状对岩石声发射特性的影响和含孔洞岩样破裂机制,对检测岩石工程的裂隙演化和预测含缺陷岩石失稳破坏具有重要的意义。通过对完整和含孔洞的红砂岩试样开展单轴压缩试验,并采用声发射系统,研究了不同孔洞形状岩样的力学性质、声发射演化规律及破坏前兆特征和破坏机制。结果表明:完整试样的抗压强度、弹性模量和应变能分别为含孔洞试样的1.4倍、1.3倍和1.7倍;声发射多重分形谱宽的演化在峰值应力的86%~95%存在突变点,在突变点前后多重分形谱宽由平均低值转为突增,波动幅度从小到大。声发射波形特性存在双主频带特征,试样临近破坏时产生大量低频-高幅值型和高频-高幅值型信号,这些声发射的特殊趋势都可作为红砂岩临界失稳前兆。基于破裂事件声发射信号的主频与岩石的破裂机制的关联性研究,揭示了完整和方形孔洞红砂岩以拉剪混合破坏为主、圆形孔洞红砂岩以剪切破坏为主的破坏机制,有效避免了RA-AF破坏模式分类法的主观性,研究结果可为工程设计及优化提供一定的指导意义。 展开更多
关键词 红砂岩 声发射 多重分形 破坏机制 波形特征
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饱水软岩力学性质软化的试验研究与应用 被引量：257
13
作者 周翠英 邓毅梅 +3 位作者 谭祥韶 刘祚秋 尚伟 詹胜 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期33-38,共6页
软岩遇水后力学性质软化规律的研究,是水–岩相互作用研究的重要课题之一,在重大工程的设计与实践中具有重要意义。通过对华南地区广为分布的红色砂岩、泥岩及黑色炭质泥岩等几种不同类型的典型软岩在不同饱水状态的试验设计和力学性质... 软岩遇水后力学性质软化规律的研究,是水–岩相互作用研究的重要课题之一,在重大工程的设计与实践中具有重要意义。通过对华南地区广为分布的红色砂岩、泥岩及黑色炭质泥岩等几种不同类型的典型软岩在不同饱水状态的试验设计和力学性质测试,重点探讨了软岩软化的力学规律性。试验按照天然状态、饱水1,3,6和12个月等饱水时间点进行采样分析,测定其不同饱水时间点的单轴抗压强度、劈裂抗拉强度、抗剪强度及其随饱水时间的变化规律。结果表明:软岩与水相互作用后,其抗压强度、抗拉强度及抗剪强度变化的定量表征关系一般服从指数变化规律,各力学强度指标将随着饱水时间的延长而不断降低,最终将趋向稳定;6个月的饱水时间点为软岩力学强度趋于稳定的临界点。以此研究获得的软岩参数为基础,采用非线性有限元强度折减法对广东省东深供水改造工程中BIII2边坡稳定性进行了分析计算,结果表明:在塑性应变区贯通前,该边坡主断面的稳定性系数为0.83,说明BIII2边坡处于不稳定状态。这与实际边坡所处的状态非常一致。表明该试验研究结果用于工程计算中具有较好的意义,亦可为华南地区类似工程的设计、施工和长期稳定性分析等提供具有重要价值的参考。 展开更多
关键词 岩石力学 饱水软岩 力学性质软化 试验研究 工程应用
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绿片岩三轴流变力学特性的研究(II):模型分析 被引量：111
14
作者 徐卫亚 杨圣奇 +2 位作者 谢守益 邵建富 王义锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期693-698,共6页
首先,基于在岩石全自动流变伺服仪上得到的绿片岩三轴流变试验曲线,采用五元件线性粘弹性模型对表现为粘弹性流变特性的曲线进行了辨识,获得了绿片岩的粘弹性流变参数;然后,提出了一个新的非线性粘性元件,并将其与塑性体并联起来,得到... 首先,基于在岩石全自动流变伺服仪上得到的绿片岩三轴流变试验曲线,采用五元件线性粘弹性模型对表现为粘弹性流变特性的曲线进行了辨识,获得了绿片岩的粘弹性流变参数;然后,提出了一个新的非线性粘性元件,并将其与塑性体并联起来,得到一个新的非线性粘塑性体(NVPB),该体能充分反映岩石的加速流变特性:同时,将NVPB模型与五元件粘弹性模型串联起来,建立了一个新的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型。采用绿片岩加速流变全过程曲线,对提出的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型进行了辨识,得到了岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型的材料参数。流变模型与试验结果的比较,显示了所建模型的正确性与合理性。 展开更多
关键词 岩石力学 绿片岩 三轴流变 非线性粘塑性体(NVPB) 流变指数 七元件非线性粘弹塑性流变模型
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含预制裂纹大理岩的压剪试验分析 被引量：116
15
作者 李银平 王元汉 +2 位作者 陈龙珠 余飞 李亮辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期120-124,共5页
采用含预制裂纹大理岩块试件对单轴压缩荷载作用下的裂纹扩展及裂纹搭接进行试验研究。试验表明含预制裂纹试件的临界失稳荷载、破坏时的应变及弹性模量都明显降低,原生裂纹的方位对产生何种裂隙有显著的影响,岩桥区尺寸对翼裂的萌生和... 采用含预制裂纹大理岩块试件对单轴压缩荷载作用下的裂纹扩展及裂纹搭接进行试验研究。试验表明含预制裂纹试件的临界失稳荷载、破坏时的应变及弹性模量都明显降低,原生裂纹的方位对产生何种裂隙有显著的影响,岩桥区尺寸对翼裂的萌生和扩展有显著的影响,使试件表现出完全不同的破坏方式。试验中观察到预制裂纹尖端萌生的裂纹有张拉型的翼形裂纹、压剪型的二次裂纹和翼裂反向裂纹等多种形态。试验观测还表明大理岩翼形裂纹的起裂角为52°～68°之间,而模型材料试验的结果为77°左右,这表明模型材料并不能完全模拟真实岩体的特性。 展开更多
关键词 单轴压缩 贯通 压剪试验 大理岩 二次裂纹 弹性模量
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水岩相互作用对砂岩单轴强度的影响研究 被引量：95
16
作者 傅晏 刘新荣 +2 位作者 张永兴 胡元鑫 谢应坤 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期54-58,共5页
针对重庆地区的微风化砂岩,完成了1、3、6、10、15次的干湿循环,对循环后的试件(饱水状态)进行了单轴抗压和劈裂试验。试验结果表明,干湿循环对砂岩造成了不可逆的渐进性损伤,在15次循环后,单轴抗压强度损失达20.73%,抗拉强度达51.96%,... 针对重庆地区的微风化砂岩,完成了1、3、6、10、15次的干湿循环,对循环后的试件(饱水状态)进行了单轴抗压和劈裂试验。试验结果表明,干湿循环对砂岩造成了不可逆的渐进性损伤,在15次循环后,单轴抗压强度损失达20.73%,抗拉强度达51.96%,弹性模量达33.79%,三者与循环次数之间有良好的对数关系。在干湿循环过程中,砂岩的强度损伤会出现拐点,这取决于水对砂岩的侵蚀程度。 展开更多
关键词 水岩相互作用 干湿循环 单轴抗压强度 抗拉强度 弹性模量
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高围压高水压条件下大理岩断口微观机理分析与试验研究 被引量：48
17
作者 朱珍德 张勇 +2 位作者 徐卫亚 邢福东 王思敬 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期44-51,共8页
为了探讨高围压高水压对大理岩变形、强度、脆–塑转化特性及破坏断裂损伤劣化的影响,取锦屏二级水电站引水隧洞大理岩分别进行高水压、高围压、低围压作用下全应力–应变过程三轴压缩对比试验,然后,对大理岩破坏断裂断口进行微观电镜... 为了探讨高围压高水压对大理岩变形、强度、脆–塑转化特性及破坏断裂损伤劣化的影响,取锦屏二级水电站引水隧洞大理岩分别进行高水压、高围压、低围压作用下全应力–应变过程三轴压缩对比试验,然后,对大理岩破坏断裂断口进行微观电镜扫描试验,分析不同工况条件下大理岩断口微观形貌特征。试验结果表明,在低围压作用下莫尔强度包络线近似为线性的,在高围压作用下莫尔强度包络线是非线性的。高水压力的存在抑制岩石脆性向塑性的发展,降低岩石的强度,同时对软化区裂纹的扩展、贯通起到加剧作用。通过微观数字图像试验分析发现,高围压条件下大理岩断口裂纹长度小、密度大、分布相对均匀,给出高水压高围压作用下岩石破裂产生的微观损伤力学机理,为进一步分析高围压高内外水压条件下非圆形洞室围岩失稳破坏机理提供了可靠的试验依据。 展开更多
关键词 岩石力学 高围压 高水压 微观破坏机理 全应力-应变过程:试验研究 大理岩
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岩土工程多功能模拟试验装置的研制及应用 被引量：52
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作者 陈安敏 顾金才 +2 位作者 沈俊 明治清 张向阳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期372-378,共7页
岩土工程多功能模拟试验装置由主机与配套装置组成,具有一机多用的特点。利用它可对洞室、洞群、边坡和基坑进行平面地质力学模型试验;对预应力锚索加固的岩体模拟试件进行抗剪强度试验;对混凝土或钢筋混凝土梁进行抗弯强度试验。它具... 岩土工程多功能模拟试验装置由主机与配套装置组成,具有一机多用的特点。利用它可对洞室、洞群、边坡和基坑进行平面地质力学模型试验;对预应力锚索加固的岩体模拟试件进行抗剪强度试验;对混凝土或钢筋混凝土梁进行抗弯强度试验。它具有双向旋转功能,可使模型平面旋转360°,立面旋转35°。由于采用了首次研制成功的活塞式均布压力加载器加载,可在模型块体内产生大范围的均匀应变场,可对模型边界施加均布荷载和阶梯形荷载,并能满足不同侧压系数的要求。在剪切试验中可给出t-u全过程曲线等。6次工程试验结果表明,该装置具有良好的力学性能,可满足大型岩土工程试验研究的需要。 展开更多
关键词 岩土工程 模型试验 加载装置 均布压力加载器 地质力学模型
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不同高径比时软岩强度与变形尺寸效应试验研究 被引量：45
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作者 陈瑜 黄永恒 +3 位作者 曹平 衣永亮 李娜 李丽娟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期1073-1078,共6页
对2组直径约为50mm、高径比为1～2、岩性分别为贫矿和白云石大理岩的岩石样本,通过单轴压缩试验,对其尺寸效应进行研究对比。结果表明:岩石应力-应变关系曲线的曲率随高径比的增大而增大;岩石的变形模量和弹性模量随高径比的增大而呈现... 对2组直径约为50mm、高径比为1～2、岩性分别为贫矿和白云石大理岩的岩石样本,通过单轴压缩试验,对其尺寸效应进行研究对比。结果表明:岩石应力-应变关系曲线的曲率随高径比的增大而增大;岩石的变形模量和弹性模量随高径比的增大而呈现非线性增大;在小高径比时岩石的破裂形式较复杂,在大高径比时,呈劈裂破坏和剪切破坏;岩石的抗压强度随高径比的增大呈增大趋势。 展开更多
关键词 岩石力学 尺寸效应 强度 高径比 破裂形式
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岩石的统计损伤本构模型及临界损伤度研究 被引量：30
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作者 康亚明 刘长武 +2 位作者 贾延 马利伟 方延强 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期42-47,共6页
岩土工程中的岩体常处于空间应力状态,因此,研究空间应力状态下岩石的损伤破坏机理有着重要的实际工程意义。基于岩石内部缺陷分布的随机性,建立了围压和轴压共同作用下岩石的统计损伤本构模型。并通过砂岩的三轴压缩试验确定了模型里... 岩土工程中的岩体常处于空间应力状态,因此,研究空间应力状态下岩石的损伤破坏机理有着重要的实际工程意义。基于岩石内部缺陷分布的随机性,建立了围压和轴压共同作用下岩石的统计损伤本构模型。并通过砂岩的三轴压缩试验确定了模型里的参数,定性分析了围压对损伤度的影响。研究结果表明:1)模型能反映围压效应,即可以体现岩石强度随围压变化的规律;并且模型参数确定方法揭示了模型参数的物理意义;2)通过岩石的应力-应变全曲线特征及峰值应力与应变确定模型参数,不同的围压对应着不同的参数;3)临界损伤度与岩石所处的应力状态有关,同一种岩石在不同围压下临界损伤度是变化的;4)由分布参数m的物理含义可知,m可以做为表征砂岩脆性的参数;1/m可以做为表征砂岩延性的参数。 展开更多
关键词 围压 轴压 本构模型 WEIBULL分布 临界损伤 分布参数
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