巖石拉伸強(qiáng)度的物理試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-21 09:11
在巖體工程中,拉伸斷裂是引起巖體失穩(wěn)破壞的主要原因,也是影響巖體安全穩(wěn)定性分析的重要因素。如何獲取巖石或巖體的拉伸強(qiáng)度,是巖石力學(xué)研究者需要研究的一個(gè)重要問題。一個(gè)方面,在巴西劈裂試驗(yàn)中,由于巖石的泊松效應(yīng)存在,試驗(yàn)獲取的拉伸強(qiáng)度必然與試樣的厚度密切相關(guān),這與建立在平面假設(shè)基礎(chǔ)上的巴西劈裂試驗(yàn)計(jì)算公式是不一致的。另外一個(gè)方面,如何在現(xiàn)場確定節(jié)理巖體的拉伸強(qiáng)度,也是巖石力學(xué)工作者面臨的難題。為了研究巖石或巖體拉伸強(qiáng)度參數(shù)的獲取方法、影響因素及節(jié)理巖體拉伸破壞過程中的各向異性、尺寸效應(yīng)問題,本文綜合采用巴西劈裂試驗(yàn)、直接拉伸試驗(yàn)方法,開展了節(jié)理巖體拉伸強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)、各向異性研究,希望揭示巴西劈裂試驗(yàn)中的三維效應(yīng),并提出一種獲取巖體拉伸強(qiáng)度數(shù)值試驗(yàn)方法。本文的主要成果如下:(1)開展巖石巴西劈裂試驗(yàn)和直接拉伸試驗(yàn)的三維效應(yīng)研究,探討了不同厚徑比對圓盤拉伸強(qiáng)度和劈裂破壞特征的影響,并考慮了直接拉伸試驗(yàn)中不同截面尺寸對抗拉強(qiáng)度及失穩(wěn)現(xiàn)象等影響:(1)劈裂拉伸強(qiáng)度在厚度方向上存在明顯的三維效應(yīng),圓盤厚度越大,其抗拉強(qiáng)度越小,且初始裂紋發(fā)生在外表面的中間截面處,縱向擴(kuò)展形態(tài)為直線型劈裂裂紋,并沿厚...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 巖石拉伸強(qiáng)度的三維效應(yīng)研究
1.2.2 巖體拉伸強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)研究
1.2.3 巖體拉伸強(qiáng)度的各向異性研究
1.3 論文研究的主要內(nèi)容與方法
1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容
1.3.2 論文研究的主要方法
2 物理試驗(yàn)與數(shù)值模擬方法
2.1 物理試驗(yàn)方法介紹
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)裝置
2.2 數(shù)值模擬方法介紹
3 巖石拉伸強(qiáng)度的三維效應(yīng)研究
3.1 巴西劈裂試驗(yàn)的三維效應(yīng)
3.1.1 物理試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1.2 巴西劈裂試驗(yàn)的三維數(shù)值模擬研究
3.1.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.2 直接拉伸試驗(yàn)的三維效應(yīng)
3.2.1 直接拉伸試驗(yàn)的三維數(shù)值模擬研究
3.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.2.3 數(shù)值模擬結(jié)果現(xiàn)象分析
3.2.4 有效拉伸截面對拉伸強(qiáng)度的影響
3.3 本章小結(jié)
4 巖體拉伸強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)研究
4.1 巖體巴西劈裂試驗(yàn)的尺寸效應(yīng)
4.1.1 巖體巴西劈裂試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
4.1.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2 直接拉伸試驗(yàn)的尺寸效應(yīng)
4.2.1 直接拉伸試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
5 巖體的各向異性研究
5.1 巴西劈裂試驗(yàn)的各向異性研究
5.1.1 巴西劈裂試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
5.1.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.2 直接拉伸試驗(yàn)的各向異性研究
5.2.1 直接拉伸試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
5.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軸向劈裂試驗(yàn)參數(shù)對原狀黃土抗拉強(qiáng)度的影響分析[J]. 李春清,吳旭陽,梁慶國,楊文晗. 蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]基于新型直接拉伸試驗(yàn)方法的砂巖力學(xué)特性研究[J]. 曾飛濤,郭奇峰,邵龍?zhí)? 礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(09)
[3]巖石巴西劈裂強(qiáng)度與裂紋擴(kuò)展顆粒尺寸效應(yīng)研究[J]. 黃彥華,楊圣奇,鞠楊,周小平,趙堅(jiān). 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[4]基于巴西劈裂試驗(yàn)的頁巖強(qiáng)度與破壞模式研究[J]. 楊志鵬,何柏,謝凌志,李存寶,王俊. 巖土力學(xué). 2015(12)
[5]三種巖石巴西劈裂及單軸壓縮試驗(yàn)對比研究[J]. 陳招軍,王樂華,金晶,黃強(qiáng),龔家偉. 水力發(fā)電. 2015(11)
[6]高溫處理后紅砂巖抗拉強(qiáng)度及其尺寸效應(yīng)研究[J]. 蘇海健,靖洪文,趙洪輝,尹乾. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[7]巖石軸向直接拉伸試驗(yàn)裝置的研制及應(yīng)用[J]. 張緒濤,張強(qiáng)勇,袁圣渤,王超,高強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[8]基于三維離散元仿真試驗(yàn)的復(fù)雜節(jié)理巖體力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng)及空間各向異性研究[J]. 吳瓊,唐輝明,王亮清,雷國平,方堃. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[9]含層理構(gòu)造的非均質(zhì)片麻巖巴西劈裂試驗(yàn)及離散單元法數(shù)值模擬研究[J]. 譚鑫,HEINZ Konietzky. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]巖體尺寸效應(yīng)及其特征參數(shù)計(jì)算[J]. 梁正召,張永彬,唐世斌,李連崇,唐春安. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]節(jié)理巖體強(qiáng)度確定方法及其各向異性特征研究[D]. 張志剛.北京交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]節(jié)理巖體力學(xué)特性的尺寸效應(yīng)研究[D]. 李萬潤.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3240404
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究歷史與現(xiàn)狀
1.2.1 巖石拉伸強(qiáng)度的三維效應(yīng)研究
1.2.2 巖體拉伸強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)研究
1.2.3 巖體拉伸強(qiáng)度的各向異性研究
1.3 論文研究的主要內(nèi)容與方法
1.3.1 論文研究的主要內(nèi)容
1.3.2 論文研究的主要方法
2 物理試驗(yàn)與數(shù)值模擬方法
2.1 物理試驗(yàn)方法介紹
2.1.1 試驗(yàn)材料
2.1.2 試驗(yàn)裝置
2.2 數(shù)值模擬方法介紹
3 巖石拉伸強(qiáng)度的三維效應(yīng)研究
3.1 巴西劈裂試驗(yàn)的三維效應(yīng)
3.1.1 物理試驗(yàn)結(jié)果分析
3.1.2 巴西劈裂試驗(yàn)的三維數(shù)值模擬研究
3.1.3 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.2 直接拉伸試驗(yàn)的三維效應(yīng)
3.2.1 直接拉伸試驗(yàn)的三維數(shù)值模擬研究
3.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
3.2.3 數(shù)值模擬結(jié)果現(xiàn)象分析
3.2.4 有效拉伸截面對拉伸強(qiáng)度的影響
3.3 本章小結(jié)
4 巖體拉伸強(qiáng)度的尺寸效應(yīng)研究
4.1 巖體巴西劈裂試驗(yàn)的尺寸效應(yīng)
4.1.1 巖體巴西劈裂試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
4.1.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.2 直接拉伸試驗(yàn)的尺寸效應(yīng)
4.2.1 直接拉伸試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
5 巖體的各向異性研究
5.1 巴西劈裂試驗(yàn)的各向異性研究
5.1.1 巴西劈裂試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
5.1.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.2 直接拉伸試驗(yàn)的各向異性研究
5.2.1 直接拉伸試驗(yàn)的二維數(shù)值模擬研究
5.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]軸向劈裂試驗(yàn)參數(shù)對原狀黃土抗拉強(qiáng)度的影響分析[J]. 李春清,吳旭陽,梁慶國,楊文晗. 蘭州工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]基于新型直接拉伸試驗(yàn)方法的砂巖力學(xué)特性研究[J]. 曾飛濤,郭奇峰,邵龍?zhí)? 礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(09)
[3]巖石巴西劈裂強(qiáng)度與裂紋擴(kuò)展顆粒尺寸效應(yīng)研究[J]. 黃彥華,楊圣奇,鞠楊,周小平,趙堅(jiān). 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)
[4]基于巴西劈裂試驗(yàn)的頁巖強(qiáng)度與破壞模式研究[J]. 楊志鵬,何柏,謝凌志,李存寶,王俊. 巖土力學(xué). 2015(12)
[5]三種巖石巴西劈裂及單軸壓縮試驗(yàn)對比研究[J]. 陳招軍,王樂華,金晶,黃強(qiáng),龔家偉. 水力發(fā)電. 2015(11)
[6]高溫處理后紅砂巖抗拉強(qiáng)度及其尺寸效應(yīng)研究[J]. 蘇海健,靖洪文,趙洪輝,尹乾. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2015(S1)
[7]巖石軸向直接拉伸試驗(yàn)裝置的研制及應(yīng)用[J]. 張緒濤,張強(qiáng)勇,袁圣渤,王超,高強(qiáng). 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[8]基于三維離散元仿真試驗(yàn)的復(fù)雜節(jié)理巖體力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng)及空間各向異性研究[J]. 吳瓊,唐輝明,王亮清,雷國平,方堃. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(12)
[9]含層理構(gòu)造的非均質(zhì)片麻巖巴西劈裂試驗(yàn)及離散單元法數(shù)值模擬研究[J]. 譚鑫,HEINZ Konietzky. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[10]巖體尺寸效應(yīng)及其特征參數(shù)計(jì)算[J]. 梁正召,張永彬,唐世斌,李連崇,唐春安. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2013(06)
博士論文
[1]節(jié)理巖體強(qiáng)度確定方法及其各向異性特征研究[D]. 張志剛.北京交通大學(xué) 2007
碩士論文
[1]節(jié)理巖體力學(xué)特性的尺寸效應(yīng)研究[D]. 李萬潤.大連理工大學(xué) 2015
本文編號(hào):3240404
本文鏈接:http://www.sikaile.net/guanlilunwen/chengjian/3240404.html
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