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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
1
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
2
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
3
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
4
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
5
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
6
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
原文传递
水下盾构隧洞围岩和衬砌结构变形规律及影响因素研究
7
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
8
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
9
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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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
10
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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孔洞含裂隙岩石力学性质及破坏特征研究
11
作者 牛欣欣 《煤》 2025年第9期83-86,103,共5页
为研究含不同角度裂隙孔洞岩石的力学特性,采用PFC^(2D)数值模拟软件对其展开单轴压缩试验,分析不同角度裂隙对孔洞岩石试样的破坏行为和力学性质,揭示不同角度缺陷岩石的破坏模式,研究其不同角度裂隙岩石的裂纹扩展和应力演化规律。研... 为研究含不同角度裂隙孔洞岩石的力学特性,采用PFC^(2D)数值模拟软件对其展开单轴压缩试验,分析不同角度裂隙对孔洞岩石试样的破坏行为和力学性质,揭示不同角度缺陷岩石的破坏模式,研究其不同角度裂隙岩石的裂纹扩展和应力演化规律。研究结果表明:与完整岩石相比,孔周不同角度裂隙岩石的峰值应力、弹性模量、峰值应变、起始应力、损伤应力等性能较低;裂隙角度从0°~90°呈现出先减小后升高的趋势,裂隙角度45°时应力最小(仅为38.8 MPa);孔洞周围不同裂隙角度的缺陷组合对岩石样品的破坏特性影响显著,进而导致裂纹发展和扩展过程存在差异。 展开更多
关键词 PFC^(2D) 裂隙位置 力学特性 裂纹扩展 应力演化
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弹性波测试技术在水利工程岩体质量检测中的应用与优化
12
作者 程红娟 《地下水》 2025年第5期158-160,共3页
本文依托某水利枢纽右岸坝基工程,采用Miniseis24型地震仪与RSM-SYS型声波仪开展弹性波测试。通过表面地震弹性波、跨孔及单孔声波测试,获取纵波速度(Vp)、横波速度(Vs)、泊松比(μ)等参数,建立岩体完整性系数(Kv)评价体系。结果表明:(1... 本文依托某水利枢纽右岸坝基工程,采用Miniseis24型地震仪与RSM-SYS型声波仪开展弹性波测试。通过表面地震弹性波、跨孔及单孔声波测试,获取纵波速度(Vp)、横波速度(Vs)、泊松比(μ)等参数,建立岩体完整性系数(Kv)评价体系。结果表明:(1)右岸坝基Vp分布范围为1000~5500 m/s,完整系数0.03~0.91,划分出完整(Kv>0.75)、较完整(0.55~0.75)、完整性差(0.35~0.55)及破碎(Kv<0.35)四级质量分区;(2)断层影响带Vp均值较完整岩体降低62%,动弹模量下降85%;(3)跨孔声波测试揭示10 m深度内岩体完整性呈“表层破碎-中部过渡-深层完整”的层状分布特征。针对施工噪声干扰(信噪比<8 dB)及浅表松散层影响,提出阵列式激振与多频段滤波结合的优化方案,测试精度提升23%。 展开更多
关键词 弹性波测试 岩体质量 波速分区 水利工程 质量检测
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基于内摩擦角的砂岩脆性评价指标分析
13
作者 陈俊龙 余乔娟 吕原君 《宁波大学学报(理工版)》 2025年第1期19-26,共8页
脆性是岩石力学的一个重要指标,对地下工程与边坡稳定性分析有重要作用.当前岩石脆性的评估方法虽然很多,但业内尚未形成统一的认识.为了探究以内摩擦角作为岩石脆性评估方法的可行性,以青砂岩、灰黑砂岩和米白砂岩为研究对象,通过常规... 脆性是岩石力学的一个重要指标,对地下工程与边坡稳定性分析有重要作用.当前岩石脆性的评估方法虽然很多,但业内尚未形成统一的认识.为了探究以内摩擦角作为岩石脆性评估方法的可行性,以青砂岩、灰黑砂岩和米白砂岩为研究对象,通过常规三轴压缩试验,获取围压为0、15、30、45 MPa时3种不同类型砂岩的基本力学参数,用内摩擦角表征砂岩脆性特征,并将基于内摩擦角的砂岩脆性评价方法与其他方法进行对比.结果表明:(1)随着围压的增大,砂岩的峰值强度表现出显著的线性增长,但是不同类型砂岩的抗压强度差异较大;(2)砂岩内摩擦角越大,峰值强度越大,两者呈现正比关系;(3)青砂岩、灰黑砂岩和米白砂岩的脆性程度表现为依次减小,破坏时的峰值应变则为依次增大,出现应变越低脆性程度越大的现象;(4)评估结果与目前常用的以脆性破坏时的破裂角度作为评估脆性指标的结果相一致. 展开更多
关键词 砂岩 内摩擦角 三轴压缩试验 脆性评价指标
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长时浸泡红砂岩加/卸荷条件下的剪切特性及细观损伤机理 被引量：4
14
作者 孙钱程 徐晓 +2 位作者 丰光亮 周炳昊 赵凯冰 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期77-89,共13页
三峡库区防洪限制水位(145m)以下岸坡岩体在库水升降过程中经历了长期浸泡作用,并且水位变化导致岩体受到切向加载剪切和法向卸荷剪切2种工况作用,而岩石剪切特性的差异直接影响岸坡在不同水库运营阶段的稳定性。文章以典型长石石英砂... 三峡库区防洪限制水位(145m)以下岸坡岩体在库水升降过程中经历了长期浸泡作用,并且水位变化导致岩体受到切向加载剪切和法向卸荷剪切2种工况作用,而岩石剪切特性的差异直接影响岸坡在不同水库运营阶段的稳定性。文章以典型长石石英砂岩为研究对象,开展了不同浸泡天数下砂岩试样的切向加载、法向卸载剪切试验,得到了2种受力条件下砂岩剪切特性的变化规律,并结合溶液测试、SEM测试、核磁共振试验揭示了不同工况下岩石剪切特性产生差异的细观机理。研究结果表明:(1)与初始试样相比,经过80d的浸泡后,该类试样的黏聚力损失要大于内摩擦角的损失,切向加载剪切所得黏聚力降低了40.5%,内摩擦角最终仅降低了2%,而法向卸荷剪切所得黏聚力降低了31%,内摩擦角最终降低了8%;(2)试样经历长期浸泡导致胶结物矿物被溶解、溶蚀,次生孔隙逐步发育并贯通,孔隙度增大,经过60d浸泡后,试样的含水率、孔隙度、孔隙结构基本达到稳定状态,克服剪切作用的颗粒骨架几乎不再受浸泡水的影响,这是长期饱水试样剪切性质逐渐弱化并趋于平稳的原因;(3)法向卸荷剪切条件下,剪切主裂纹面与理论剪切面之间偏差增大,破裂面更倾向于形成“S型”和“M型”,实际剪切面的增大变相提高了岩石的抗剪强度,而对岩石抗剪强度贡献最大的是骨架颗粒,故岩石内摩擦角更大,而提供黏聚力的充填胶结物质在张剪破坏中的贡献小,所以法向卸荷中岩石的黏聚力更低。研究成果可为库区涉水边坡在水位升降中的稳定性评价以及考虑实际工况进行参数取值的试验方法选择提供参考。 展开更多
关键词 砂岩 剪切特性 切向加载 法向卸荷 细观机理 库岸边坡 三峡库区
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合肥红砂岩点荷载强度及其与抗压和抗拉强度的关系 被引量：1
15
作者 方晴瑶 姚华彦 +3 位作者 刘武 巩胜 刘勇志 张明远 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期13101-13109,共9页
点荷载试验是获取岩石强度的快捷方法之一。为了分析合肥地区典型红砂岩点荷载强度与抗压和抗拉强度的关系,对合肥地区的红砂岩,分别开展了干燥和饱水的状态下的点荷载、单轴抗压及巴西劈裂试验。探讨砂岩点荷载计算方法中贯入深度及修... 点荷载试验是获取岩石强度的快捷方法之一。为了分析合肥地区典型红砂岩点荷载强度与抗压和抗拉强度的关系,对合肥地区的红砂岩,分别开展了干燥和饱水的状态下的点荷载、单轴抗压及巴西劈裂试验。探讨砂岩点荷载计算方法中贯入深度及修正指数m对点荷载强度值的影响,获得了点荷载强度与抗压、抗拉强度的换算关系。试验结果表明:考虑贯入深度与不考虑贯入深度两种计算模式变异系数皆小于0.3,不考虑贯入深度的计算模式数据指标更稳定;修正指数的取值对修正后的点荷载强度值I′s(50)C、I s(50)C影响很小,实际应用中可采用0.45作为修正指数;点荷载两种计算模式的软化系数相近,考虑贯入深度影响的软化系数比不考虑贯入深度的软化系数小;相同岩石的点荷载强度、抗压及抗拉强度软化系数差别不大,有良好的相关性;获得了砂岩点荷载强度与其拉压、抗拉强度转换系数范围,可为合肥地区工程应用提供参考。 展开更多
关键词 砂岩 点荷载强度 抗压强度 抗拉强度 软化系数
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干湿循环作用下片岩片理面抗剪性能劣化实验设计 被引量：1
16
作者 李志刚 李洋 +3 位作者 代云云 朱德胜 李春红 徐光黎 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2024年第6期41-46,共6页
为揭示片岩片理面在干湿循环作用下抗剪性能劣化规律,选取云母石英片岩设计相应的直剪实验方案进行研究,并将该方案应用于实验教学。实验结果表明:干湿循环作用下,片理面抗剪性能劣化明显,干湿循环20次后,粘聚力和内摩擦角分别下降49.05... 为揭示片岩片理面在干湿循环作用下抗剪性能劣化规律,选取云母石英片岩设计相应的直剪实验方案进行研究,并将该方案应用于实验教学。实验结果表明:干湿循环作用下,片理面抗剪性能劣化明显,干湿循环20次后,粘聚力和内摩擦角分别下降49.05%、15.34%,粘聚力下降幅度约为内摩擦角的3.2倍;片理面不断渗出黄褐色物质浸染岩样,使片理面逐渐显化,且逐渐沿片理面产生裂隙并不断向岩石内部扩展发育;片理面是水进出片岩内部的良好通道,水可将片理面间的泥质胶结物和可溶性矿物溶解并带出,使得片理面间胶结物及胶结面积逐渐减少,抗剪性能逐渐劣化。该实验教学对培养学生科研创新思维及理论联系实际能力具有重要意义。 展开更多
关键词 云母石英片岩 片理面 干湿循环 抗剪性能 劣化实验
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不同应力路径对岩石剪切力学参数及破坏响应的影响 被引量：2
17
作者 周炳昊 孙钱程 +1 位作者 徐平 徐晓 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第11期176-187,共12页
【目的】边坡岩体经历复杂的应力路径与受力模式,考虑岩体实际受力环境开展相应的力学试验,进而获取岩体力学参数,对边坡稳定性分析及安全评估具有重要意义。【方法】以红砂岩为例,通过室内试验研究其在不同应力路径和剪切模式下的力学... 【目的】边坡岩体经历复杂的应力路径与受力模式,考虑岩体实际受力环境开展相应的力学试验,进而获取岩体力学参数,对边坡稳定性分析及安全评估具有重要意义。【方法】以红砂岩为例,通过室内试验研究其在不同应力路径和剪切模式下的力学参数特征和破坏响应,其中应力路径包括轴向压缩和轴向剪切,而剪切模式包括常规切向加载剪切和法向卸荷剪切,分析内容包括岩石的破坏模式、剪切力学参数和细观机理。【结果】结果显示:(1)不同应力路径下,岩石破坏模式有明显差异,主要表现在试样的贯通裂纹与端面或剪切面的夹角、主裂纹的偏差和岩块的脱落;(2)不同应力路径下,岩石的剪切力学参数也有明显差异,主要表现在黏聚力和内摩擦角的变化规律;(3)数值模拟结果显示,不同应力路径下,岩石的细观机理存在差异性,主要是由于骨架颗粒和充填胶结物质的作用。【结论】揭示了不同应力路径对岩石剪切力学参数及破坏响应的影响,可为边坡岩体的力学特性和稳定性评价提供参考。 展开更多
关键词 砂岩 剪切特性 三轴压缩 切向加载 法向卸荷 细观机理 影响因素 模型试验
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辉绿岩单轴压缩过程变形场的DIC监测与模拟 被引量：1
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作者 冯慧坤 吕原君 +1 位作者 罗战友 刘广建 《宁波大学学报（理工版）》 CAS 2024年第5期27-34,共8页
作为贮备丰富和应用广泛的辉绿岩,其内在的力学特性及破坏模式影响着辉绿岩矿的开采和使用安全.以辉绿岩标准试样为研究对象,利用万能试验机和三维全场应变测量系统获取其单轴压缩过程的力学参数,通过数字图像相关技术(Digital Image Co... 作为贮备丰富和应用广泛的辉绿岩,其内在的力学特性及破坏模式影响着辉绿岩矿的开采和使用安全.以辉绿岩标准试样为研究对象,利用万能试验机和三维全场应变测量系统获取其单轴压缩过程的力学参数,通过数字图像相关技术(Digital Image Correlation,DIC)获取试样测试过程的位移和应变,利用颗粒流分析软件(Particle Flow Code,PFC)建立基于试验参数的二维模型,给出应变场获取方法并实施单轴压缩模拟试验.结果表明:DIC技术能反映出试样表面压缩断裂过程的位移场及应变场,但试样表面颗粒跌落后存在无法监测的缺陷;PFC可以模拟全过程的应变场,且试样起裂位置及裂纹扩展路径与DIC监测结果匹配,但应变场测量精度受到测量圆、布局方式等参数设置的影响.DIC监测技术和数值分析技术的有效结合能更好揭示试样破坏过程的应变演化规律,研究成果可为岩石试样破坏的应变演化提供参考. 展开更多
关键词 辉绿岩 单轴压缩 数字图像相关技术 数值分析 应变场
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边坡全风化花岗岩抗剪强度的浸水时间效应研究 被引量：1
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作者 黄煜龙 《山西建筑》 2024年第18期93-96,共4页
为了揭示公路边坡工程中全风化花岗岩工程特性的演变规律,对原状全风化花岗岩试样开展力学测试和微观分析,通过开展不同浸水时间(0 h~180 h)过程中的三轴抗剪强度测试,获得三轴应力条件下的应力与应变的关系,分析全风化花岗岩抗剪强度... 为了揭示公路边坡工程中全风化花岗岩工程特性的演变规律,对原状全风化花岗岩试样开展力学测试和微观分析,通过开展不同浸水时间(0 h~180 h)过程中的三轴抗剪强度测试,获得三轴应力条件下的应力与应变的关系,分析全风化花岗岩抗剪强度指标特点,结合微观图像揭示全风化花岗岩微结构损伤机理。结果表明:在4种围压条件下,试验测得的全风化花岗岩应力-应变关系均为硬化曲线特征,峰值强度随浸水时间推移而减损;对比不同浸水时程下的抗剪强度指标,发现全风化花岗岩软化程度随浸水时间增长有明显升高趋势,强度软化变量与浸水时间呈对数函数关系;微观图像表明岩土颗粒在浸水过程中逐渐松散化,微孔隙逐渐连通,强度因此发生衰减。 展开更多
关键词 全风化花岗岩 抗剪强度 力学特性 浸水时间
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支点摩擦对SCB试样Ⅰ-Ⅱ复合型应力场的影响研究
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作者 李玉桥 马路寒 +2 位作者 王俊杰 黄诗渊 刘港 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期25-33,50,共10页
研究固定支座条件下,支点摩擦对半圆弯曲(SCB)试样I-II复合型断裂行为的影响。考虑裂缝倾角、裂缝长度、支点跨距和支点摩擦系数等因素,采用ABAQUS数值分析软件建立了200个SCB试样的数值模型,对SCB试样的Ⅰ型、Ⅱ型无量纲应力强度因子Y_... 研究固定支座条件下,支点摩擦对半圆弯曲(SCB)试样I-II复合型断裂行为的影响。考虑裂缝倾角、裂缝长度、支点跨距和支点摩擦系数等因素,采用ABAQUS数值分析软件建立了200个SCB试样的数值模型,对SCB试样的Ⅰ型、Ⅱ型无量纲应力强度因子Y_(Ⅰ)、Y_(Ⅱ)以及无量纲T应力、T^(*)进行了标定。数值结果表明:考虑支点摩擦后Y_(Ⅰ)、Y_(Ⅱ)、T^(*)数值发生了不同程度的减小。支点摩擦系数可以显著改变裂缝尖端的加载模式,会导致加载模式达到纯Ⅱ型的角度β_(Ⅱ)减小。 展开更多
关键词 岩土工程 半圆弯曲 Ⅰ-Ⅱ复合型加载 ABAQUS 支点摩擦
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