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本文通过对岩石力学试验中岩石试件破坏方式的分析, 在理论上解释了岩体力学试验中经常遇到的一些力学现象并且作出了定量的回答, 同时还建立了岩石的各种破坏模式的判据。 相似文献
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岩石脆性破坏临界信息综合识别 总被引:8,自引:0,他引:8
岩石脆性破坏导致的各种现象可以分为两类:①与物理力学参数和结构特征改变有关,表现为岩石本身变得破碎,承载力降低,变形速率增大,模量变小,渗透率增大,波速参数与电阻率值突变;②与能量释放及物理场参数变化有关,体现在声发射信号激增,电磁辐射强度增加,红外辐射加大。试验和理论分析表明:单轴条件下岩石破裂前临界特征点所对应的应力和岩石峰值应力比值的约在70%与80%之间,均值约为75%。通过本文分析可知,岩石脆性破坏的各种信息与岩石微破裂发展存在特定的关联性,利用综合信息源可以很好的进行脆性破坏临界点的识别。 相似文献
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岩石细观损伤破坏的观测研究 总被引:15,自引:0,他引:15
利用扫描电镜( S E M ),对香港白岗岩等岩样在单轴压缩状态下,进行细观结构(μm 尺度)观察,研究其微损伤的萌生、扩展、连接直至破坏的行为,分析了白岗岩等岩石的细观破坏机制及其与宏观力学行为的关系,得到了一些重要的感性认识和若干观察记录.为认识岩爆发生的机理及复杂应力状态下岩石损伤破坏的理论分析提供了实验依据 相似文献
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在各种复杂环境下,冻融循环作用后岩石的力学特性是岩石力学与工程中的一个重要课题.作者用四种不同浓度的硝酸溶液模拟实际工程中的工业废水,用400°高温处理后的岩石模拟实际工程中的高放射性核废料中的岩石.通过花岗岩在0%、1%、3%、5%四种浓度硝酸溶液和一组高温共同作用的冻融腐蚀循环实验,研究了岩石质量、峰值应力和峰值应变随酸性溶液浓度变化的规律,发现岩石在酸性环境下的冻融循环损伤更为严重.基于Rabtnov损伤力学的概念,得出损伤变量D变化曲线,揭示了花岗岩力学性能劣化与溶液浓度的关系,为今后冻融腐蚀循环条件下岩石力学性能的研究提供一定的试验、理论基础. 相似文献
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?????????????о???????????? 总被引:2,自引:1,他引:1
随着寒区基础设施建设的需要,人们越来越发现有必要对冻结岩石力学问题进行深入的
研究. 本文对冻融环境条件下岩石力学问题的国内外研究现状进行回顾与分析,重点就作者
及同行们近年来在冻融环境条件下的岩石力学问题的研究成果进行总结与分析. 对相关需要
进一步深入研究的问题进行了展望分析,期望对岩石力学问题的拓展起到积极的作用. 相似文献
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为研究高地应力下再受动力扰动的岩石力学特性,利用改进的岩石动静组合加载SHPB试验装置,对红砂岩进行一维预应力状态下岩石的冲击力学特性试验。选取4个轴压水平,进行不同应变率下的动加载试验。研究结果表明:不同应变率下,岩样在破坏阶段出现"峰后塑性"、"应力跌落"、"应变回弹"三种类型,岩样的割线模量随轴压的增大先增大后减小;相同轴压下,岩样的动态抗压强度和单位体积吸收能随着应变率的增大而增大,分别呈现出指数函数关系和线性关系;相同应变率下,岩样的动态抗压强度和单位体积吸收能随着轴压的增大呈先增大后减小的趋势;无轴压条件下,岩样为拉伸破坏模式,有轴压条件下,岩样为剪切破坏模式。 相似文献
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为研究层状复合岩石高温作用下的力学特性,对相似材料制备的层状复合岩石进行20℃(室温),100℃,200℃和300℃热处理,并开展单轴压缩试验获取其物理力学参数。结果表明,随着温度升高,层状复合岩石质量变化率与体积膨胀率呈上升趋势,且在100℃时增幅明显。拟合各力学参数的经验公式发现,峰值强度及弹性模量趋于劣化并呈线性降低,峰值应变与温度成正相关。随着温度升高,层状复合岩石呈剪切–滑移型破坏,单一类岩石由剪切破坏向张拉–剪切破坏转化,破坏时微裂纹数量增多,在300℃时延性特征显著。引入考虑温度效应的岩石本构模型并拟合了不同温度下的应力应变曲线,该模型较好地表征了热处理后层状复合岩石的损伤演化规律及破坏特征,合理地揭示了层状复合岩石高温作用后的损伤机理。 相似文献
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三峡工程中的若干力学问题 总被引:4,自引:0,他引:4
简要介绍了三峡水利枢纽工程概况,工程建设中主要技术难点,以及几个主要工程力学问题,包括流体力学、固体力学、二相流及爆破力学等问题.结合三峡工程侧重叙述岩石(体)力学应考虑的新问题.大型岩土工程是庞大的复杂系统,岩石力学涉及众多学科.建议应用系统工程的理论和方法研究岩石(体)力学,使其在国民经济中发挥更大作用,在岩石(体)力学研究中还需针对不同的目标、任务考虑各种非线性问题.因此,岩石(体)力学应与工程问题更紧密地结合. 相似文献
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很久以来,岩石崩出是地下洞室中造成材料破坏和人员伤亡的最危险事变。然而企图从力学和材料科学的观点去了解岩石崩出的物理原理却是相当近期才开始的。本文主要研究煤矿中的岩石崩出。在一般介绍之后,评述了建立在称为“易崩出”的被挖掘材料特殊性质基础上的方法。然后是问题的结构方法的综述。最后提出一个初步的结构模型,对引发岩石崩出的危险性或对它的效率得出了一些简单的近似条件。 相似文献
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冻融环境下红砂岩力学特性试验及损伤分析 总被引:4,自引:0,他引:4
将实验研究与损伤力学理论分析相结合,对红砂岩进行饱水状态下的冻融循环试验及不同冻融次数下的力学特性试验,分析了岩石的冻融损伤劣化过程,系统研究了岩石的变形破坏规律及损伤扩展力学特性.研究表明:红砂岩呈现出剥落和断裂的冻融损伤劣化模式;随着冻融次数的增加,岩石的强度及弹性模量急剧降低,并表现出压密性增大、弹性减弱、塑性增强的特征;岩石初始细观结构的缺陷经过损伤的非线性演化,表现出宏观力学性能的劣化. 相似文献
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采用 RMT-301B岩石与混凝土力学实验系统对施加预应力值为峰值强度 20 %、40 %、60 %的泥质白云 岩进行单轴压缩实验,并借助三维数字图像相关技术(3D-DIC)测试系统观测受约束岩石试样的变形和破坏形 态,研究泥质白云岩在约束条件下的位移场和 Tresca应变场的演化过程.结果表明:(1) 岩石的破坏过程是由 内向外扩展,当应力积累超出岩石承受范围后,岩石出现裂纹,随后裂纹尖端继续扩展,应力也发生了重分 布,岩石内部多组裂纹开始联合扩展、贯穿,直到试件发生完全破坏.(2) 含约束岩石在单轴压缩下一共有轴 向劈裂破坏、沿片理破坏、Y形破坏、共轭剪切破坏四种破坏形态,且以轴向劈裂破坏为主 相似文献
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针对岩石爆破爆炸荷载历程中未联合考虑岩石爆破动态过程和炮孔周围岩体破坏分区的不足,开展了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载历程及其适用性研究。联合岩石爆破动态过程和岩体破坏分区的理论解,推导了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载理论公式,比较了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载历程与实测炮孔爆炸压力曲线,开展了单孔爆破现场试验和相应条件下3种爆炸荷载工况的数值模拟,并对爆破振动现场实测和数值模拟结果进行了对比。研究结果表明:考虑岩体破坏分区的爆炸荷载历程包括上升段和衰减段Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,上升段持续时间极短,衰减段持续时间较长且主要由填塞情况控制;考虑岩体破坏分区的爆炸荷载历程理论计算结果与实测炮孔爆炸压力曲线的变化趋势一致,验证了考虑岩体破坏分区的岩石爆破爆炸荷载理论公式的可靠性;考虑岩体破坏分区的爆炸荷载工况下,单孔爆破振动波形的数值模拟结果与现场实测结果的主要特征一致,该荷载工况下质点峰值振速计算结果与现场实测值偏差率最小,绝大部分在7%以内,表明了其应用于数值模拟的优越性;考虑岩体破坏分区的爆炸荷载可随岩石爆破系统条件的变化而动态调整,其可靠性好、适应性强、应用效果佳。 相似文献
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地学中岩石力学性质的研究 总被引:4,自引:0,他引:4
岩石力学性质的研究主要是探讨岩石和岩体在各种载荷下的变形和破裂过程,要在广泛的温度、压力、应变率及环境因素影响等条件下研究其变形和破裂机理,并提出合乎实际资料而又便于进行分析和计算的理论模型--本构关系和破裂条件。岩石除了在资源开采、水利、铁路、国防建设等工程项目中,作为基本的建筑材料外,近年来还由于地震预报以及为原子能电站处理废料需要防止渗漏等问题,对于它的力学性质和破裂机理得到很大的重视。另外,从长远观点,为认识资源的分布与地震的机制,需要研究地球的构造运动, ... 相似文献
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深部高地应力下岩石力学行为研究进展 总被引:126,自引:0,他引:126
越来越多的煤矿和金属矿进入深部开采.随着开采深度的增加,一系列工程灾害如岩爆、煤与瓦斯突出、顶板垮落、底板突水等日益严重,且深部开采中巷道与采场的维护理论也与浅部有十分明显的区别.人们认识到这种差别的根源在于岩石所处的赋存环境上的差异,深部与浅部在赋存环境上的差别是所谓``三高''即高地应力、高地温和高孔隙水压,尤其是高地应力条件下岩石表现出十分特殊的力学行为.简要介绍了深部开采现状、深部开采面临的技术难题以及深部岩体所处的高地应力环境,在此基础上,综述了深部高地应力条件下有关岩石力学性质的研究进展,包括高应力条件下岩石的脆-延转化特性、岩石的流变特性、岩石的强度特征、岩石的破坏特征尤其是岩爆等.文章最后指出深部条件下热-水-力耦合模型是一个值得关注的研究方向. 相似文献
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单轴荷载下饱水岩石静态和动态抗压强度的细观力学分析 总被引:1,自引:0,他引:1
由于单轴荷载下饱水岩石的动态力学特性与静态力学特性存在很大差异,从宏观上进行力学分析
存在局限性。根据岩石受压全应力应变曲线的细观机制,分析了静态及动态单轴荷载条件下孔隙水影响饱水
岩石裂纹扩展的情况。在静态单轴压缩条件下,初始裂隙受压使自由水产生孔隙水压力,自由水对翼裂纹有
向外挤压的应力,促进裂纹扩展。在动态单轴压缩条件下,自由水会产生粘结力,抑制裂纹扩展。根据翼裂纹
受压扩展原理,推导出饱水单轴条件下动态抗压强度、静态抗压强度的计算公式,在相同断裂韧度下,饱水岩
石静态抗压强度风干岩石静态抗压强度饱水岩石动态抗压强度。对自然风干和饱水砂岩进行单轴静态、
动态压缩实验,结果与理论模型的结果相符。 相似文献