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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
本文通过含中心斜裂纹砂浆试件的单轴压缩模型试验,测试并分析了裂纹扩展过程中的声发射特性和裂纹面相对位移。试验表明:岩石类脆性材料的压剪断裂破坏机理与拉剪断裂有本质的区别,裂纹面相对位移随轴压荷载的变化曲线与裂纹扩展过程中的声发射曲线具有一定的同步性,反映出中心斜裂纹压剪断裂的阶段性,以及裂纹的几何尺寸、分布规律和裂纹面物理力学性质对岩石压剪断裂的影响。  相似文献   

2.
岩石压剪断裂及其强度特性分析   总被引:4,自引:0,他引:4  
籍助于断裂力学的理论和有限元数值计算方法,分析了压剪断裂过程中裂纹尖端应力场的演变规律;修正了应力强度因子的有关计算式,建立了表征初裂的新的断裂准则;反映了裂纹几何尺寸,分布规律,裂纹面物理力学性质,岩石材料断裂韧度,以及围压效应对岩石压剪断裂的影响。  相似文献   

3.
节理岩体压剪断裂及其强度研究   总被引:21,自引:8,他引:13  
采用等效的原则确定裂纹前沿应力分布,通过岩石力学中广泛应用的Hock-Brown准则,建立了岩石压剪断裂等效判据,并首先将H-B准则中的参数m,n与断裂韧工KIC,KIC联系起来,该判据与试验值有较好的一致性,并由此估算了岩体的强度。  相似文献   

4.
李建林 《地下空间》2002,22(2):149-152
本文根据三峡工程永久船闸区地质勘探中的花岗岩岩芯,通过非对称切口试件来模拟岩体的拉剪作用的实际情况,对岩石拉剪力学特性进行了试验研究,探讨了岩石的单轴受拉强度,拉剪联合强度,应力应变关系,破坏形式及破坏准则等,为三峡工程建设提供了有价值的数据和资料。  相似文献   

5.
节理岩体拉剪断裂与强度研究   总被引:16,自引:6,他引:10  
根据节理岩体模拟试验的破坏模式,建立了节理岩体断裂等效模型,从而导出了节理岩体拉剪断裂等效判据,首次将Hoek-Brown准则中的m,s常数与反映岩体断裂性能的KIc和KIIc建立直接联系,从而可使KIc,KIIc和m,s互为确定。该判据与试验结果进行了比较,两者基本吻合。  相似文献   

6.
岩体的压剪损伤机理及其在岩爆分析中的应用   总被引:9,自引:0,他引:9       下载免费PDF全文
本文探讨了压剪裂纹的启裂和扩展准则,对前人的经验性判据进行了理论分析,在此基础上建立了考虑裂纹闭合效应和裂纹相互作用的岩体压剪细观损伤力学模型。根据压剪损伤模型,发现岩爆是在洞室开挖过程中(或开挖完毕后)围岩发生应力调整(切向应力增加、径向应力减小)而诱发岩体中的预存裂纹发生摩擦滑移、界面扩展、裂纹扭折以至裂纹相互连接而导致围岩发生宏观脆性断裂的产物。数值模拟结果表明:本文建立的压剪损伤模型的计算结果与实验结果具有良好的一致性,并且裂纹闭合应力对岩体的应力-应变关系具有明显的影响,表现为损伤应变随裂纹闭合应力的增加而增加,尤其是侧向应变更加显著。  相似文献   

7.
裂纹线场分析方法在岩石力学中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
将岩体破坏主控结构面上的裂纹视为共线等间距裂纹,利用裂纹线上的合理条件将共线裂纹受压剪应力的问题简化为有限宽岩体内含有一条裂纹受压剪应力的问题;把岩体材料的屈服准则作为求解该问题的基本方程,运用线场分析方法在裂纹线附近区域得到弹塑性解析解.分析裂纹面闭合所产生的裂纹面上的摩擦强度对裂纹线附近应力场的影响,通过在裂纹线上提出的合理条件和弹塑性应力场在其边界上的匹配条件,得出裂纹线上塑性区范围与压剪荷载的关系,并获得岩体沿主控结构面的裂纹贯通破坏的强度准则.通过与试验结果的对比分析后发现所提出理论是合理的,研究结果可为岩体断裂力学的发展提供有力依据.  相似文献   

8.
关于“节理岩体拉剪断裂与强度研究”一文的几点看法   总被引:1,自引:0,他引:1  
《岩石力学与工程学报》1998年第3期刊登了“节理岩体拉剪断裂与强度研究”一文(以下简称“原文”),阅后觉得有些疑点,故提出与作者商榷。“原文”作者首先假定岩体内部破坏一定沿着相邻节理首尾连线bc,如该文图1所示,其依据是什么?另一方面来说,两条相邻...  相似文献   

9.
本文根据三峡工程永久船闸区地质勘探中的花岗岩岩芯 ,通过非对称切口试件来模拟岩体的拉剪作用的实际情况 ,对岩石拉剪力学特性进行了试验研究 ,探讨了岩石的单轴受拉强度、拉剪联合强度、应力应变关系、破坏形式及破坏准则等 ,为三峡工程建设提供了有价值的数据和资料。  相似文献   

10.
节理岩体作为岩体力学的研究热点,受到国内外许多学者的高度重视,人们在节理岩体的本构关系、破坏机理、强度理论等方面做了大量工作,但由于岩体中节理、裂隙分布的随机性及其力学特性的复杂性,一般很难正确评价含有节理、裂隙演化、扩展及贯通过程的岩体的强度特性。论文通过模型试验、理论分析和数值计算方法系统地研究了断续节理岩体的蠕变损伤断裂机理,主要研究成果如下:(1)通过相似材料模型试验的方法研究了含雁行裂纹脆性材料在单轴和双轴压缩条件下的扩展和断裂机制。从实验结果看,顺向排列雁行裂纹具有张拉型、剪切型和拉剪复合型三种贯通机制。然后从宏观概化的等价力学模型的角度,研究了断续节理面和岩桥的共同作用原理,建立起岩桥在不同贯通模式下,其起裂、扩展和贯通的强度计算方法。(2)通过Schwarz交替解法给出任意两裂纹间相互作用影响因子的计算方法,在此基础上,建立了分支裂纹的扩展模型和分支裂纹长度的计算方法。(3)在考虑裂纹蠕变相互作用的基础上,提出了节理、裂隙在压剪应力场中蠕变断裂和分支裂纹生长的等效模型。(4)综合应用断裂力学、损伤力学、非局部场及流变学理论,从损伤引起裂纹扩展和裂纹扩展又进一步引起损伤演化和累积的角度,建立了岩体非弹性变  相似文献   

11.
岩石闭合裂缝的压剪断裂形态   总被引:5,自引:3,他引:2  
介绍了对含闭合裂缝岩石试件在达到峰值压剪荷载时卸荷的裂缝断裂形态观察结果。结果表明,原有闭合裂缝已张开;裂缝尖端区域岩石晶粒已破碎,并可见碎粒剪切错动与偏转;次生裂缝组的走向与微裂区的形状呈不对称的桑叶状,与张开裂缝(切口)尖端岩石断裂形态相似;岩石压剪主剪断面沿该破裂区上部边界扩展。  相似文献   

12.
 运用非线性分形理论,通过对自然含水状态泥试样品的变角剪切压模试验,研究泥岩压剪破坏裂隙演化规律和破裂块体分布的分形特征。研究结果表明:(1) 使用变角剪切压模试验数据绘制莫尔强度包络线可获得满意的岩石材料黏聚力和内摩擦角参数;(2) 压剪破坏的载荷–加载点位移曲线形状类似于岩石的全程应力–应变曲线,分为压密阶段、弹性阶段、塑性阶段和破坏阶段等4个阶段,可真实反映压剪耦合作用下岩块的变形破裂过程;(3) 压剪破坏是能量耗散的非线性动力学过程,破裂块体分布具有明显的自相似性,可用分形维数值表征破裂块体的块度分布特征;(4) 受破裂类型由张性破裂为主转变为剪切破裂为主的影响,随剪切角的增大,破裂块体分布的分形维数值呈对数关系递减。  相似文献   

13.
岩石剪切裂隙渗流特性试验与理论研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
 通过在三轴应力条件下对丹江口库区辉绿岩进行剪切破坏得到剪切裂隙,然后对剪切裂隙进行不同围压和裂隙水压力(渗透压差)作用下渗透性能的试验研究。研究结果表明:绝大部分岩样在剪切破坏后会形成单条贯穿剪切裂隙,这种剪切裂隙的渗透系数与净围压的关系符合指数函数特征,且受环向应变影响很大,但受轴向应变影响较小;裂隙水压力对裂隙渗透系数影响明显,在相同净围压下,裂隙水压力越大,渗透系数越大,其主要原因是较大的裂隙水压力使裂隙两侧基岩产生附加变形,导致隙宽增加。基于试验数据和理论分析,根据三维应力下的裂隙–岩块位移模型推导考虑裂隙水压力的渗透系数计算公式,该公式可以较好地描述不同围压和裂隙水压力下实测渗透系数的变化趋势,并且公式中的参数均可根据简单的三轴压缩试验得到,计算结果与实测数据符合较好。  相似文献   

14.
通过综合考虑Williams展开式中奇异应力项和非奇异应力项(T应力),运用断裂力学方法深入探讨远场拉–压、压–压应力组合下裂纹尖端起裂特性。在最大周向应力准则中考虑T应力的影响作用,并将其作为拉伸破裂判据;在剪切破裂方面,提出考虑法向应力影响的最大剪应力准则。通过对拉伸和剪切破裂发生条件的探讨,进一步阐明剪切破坏与裂纹倾角、内摩擦角、抗拉强度、黏聚力等参数之间的关系。研究结果表明,Williams展开式中非奇异应力项对于裂纹起裂角有重要的影响,所提出理论比传统理论计算的起裂角与实验结果更加吻合。随着内摩擦角的增大,剪切破裂减弱而拉伸破裂增强。随着黏聚力增大或者抗拉强度降低,拉伸破裂增强而剪切破裂减弱。  相似文献   

15.
岩石试样单轴压缩的破坏形式与承载能力的降低   总被引:31,自引:13,他引:18  
岩样单轴压缩破坏有剪切滑移、拉伸劈裂、“压杆失稳”式折断等多种形式,但其承载能力降低的主要原因是剪切滑移,与由此产生的轴向塑性变形量成线性关系。  相似文献   

16.
二维应力作用下岩石单裂隙渗流规律的实验研究   总被引:21,自引:10,他引:11  
在对人工充填砂裂进行剪切实验的基础上,分析了剪应力和法向有效应力作用下裂隙岩石的渗流特性,并提出了二维应力作用下裂隙岩石渗流模型,即剪应力和法向有效应力耦合作用下的渗流公式。  相似文献   

17.
刘红岩 《岩土工程学报》2019,41(7):1296-1302
传统断裂理论在研究岩石压剪裂纹起裂机理时,往往仅考虑裂纹尖端应力场Williams展开式中的r~(1/2)奇异应力项,而忽略了非奇异应力项(T应力)的影响,造成理论预测值与试验结果不符。在对压剪应力下裂纹受力特征进行分析的基础上,将T应力引入传统断裂力学的最大周向应力准则,提出了考虑T应力的修正最大周向应力准则。同时考虑压剪应力下的裂纹应力传递特点,在上述准则中又引入裂纹面法向刚度及切向刚度等变形参数。最终建立了能够同时考虑岩石性质和裂纹几何参数(如裂纹倾角、长度等)、强度参数(裂纹面摩擦系数)及变形参数(裂纹面法向及切向刚度)的最大周向应力准则,更好地反映了岩石压剪裂纹起裂机理。算例表明由该方法计算得到的翼裂纹起裂角与试验结果吻合较好,同时通过参数敏感性分析发现裂纹尖端相对临界尺寸对翼裂纹起裂角的影响最大。  相似文献   

18.
 首先,考虑不同法向应力,建立岩石裂隙剪切应力和剪切变形的关系,其中对裂隙的弹性矩阵进行修正,并用三段函数关系分别描述岩石裂隙剪应力与剪切变形的3个阶段:剪缩阶段,剪胀至峰值阶段以及残余抗剪强度阶段。然后,结合三阶段裂隙剪切变形与其开度的关系,应用复合单元法,建立剪切过程中岩石裂隙渗流与应力–应变的耦合机制,研究裂隙的剪切变形、开度、导水系数、渗流场和应力场的变化与相互关系。算例分析表明:当裂隙中“充填介质”的力学参数保持不变时,通过裂隙的流速也基本保持不变,不随剪切变形以及法向应力的变化而改变,但由于裂隙开度的变化,故通过裂隙的单宽流量也随之改变;法向应力越小,裂隙的剪胀效应越大,且岩石裂隙的剪切变形对通过裂隙的单宽流量的影响也越大。  相似文献   

19.
进行双轴压缩条件下类岩石裂纹的压剪流变断裂实验,采用双扭试件的常位移松弛法对类岩石材料进行亚临界裂纹扩展与断裂韧度试验。在实验室尺度上证实了类岩石裂纹流变断裂现象的存在,并且得到了翼形裂纹–翼形裂纹贯通、翼形裂纹–原生裂纹贯通和翼形裂纹–翼形裂纹–剪切裂纹贯通的 3 种流变断裂贯通模式。类岩石材料的流变断裂是一种稳定的裂纹扩展,其本质原因是类岩石裂纹的亚临界扩展。以黏弹性断裂力学、流变力学和能量准则为理论依据,推导以应力强度因子、翼形裂纹长度和时间为内变量的相应势函数,建立多种破坏机制的 压剪岩石裂纹的流变断裂 判据和计算模型。 利用 流变断裂 实验对计算模型进行验证,得出裂纹流变 贯通的 理论时间与实验时间较为吻合,当翼形裂纹的扩展方向与最大压应力方向偏离较大时实验结果与理论模型误差较大。提出的计算方法和理论判据为研究岩石裂纹的流变断裂的细观机理及岩体工程流变破坏的宏观机制提供了一个新而实用的研究手段。  相似文献   

20.
受压岩石断裂准则研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
首先建立双向压缩条件下形成单一闭合裂纹的力学模型,考虑摩擦力的影响,计算出裂纹面的正应力和剪应力。分别运用有效剪应力准则和最大周向应力准则计算裂纹的初始断裂角。运用有效剪应力准则得出的初始断裂角只与岩石的抗拉强度和抗压强度之比有关。运用最大周向应力准则得出的初始断裂角受裂纹和荷载方向的夹角、裂纹面之间的摩擦系数、侧压力系数的影响。将两种理论分析的结果与实验结果进行对比分析得出:考虑摩擦力的最大周向应力准则更接近裂纹扩展的实际情况,建议工程中更多的采用该准则,而有效剪应力准则与实验结果不相符,有待完善。岩石闭合裂纹的扩展及断裂是一个复杂的过程,有待深入分析研究。  相似文献   

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