發(fā)布時間：2023-03-10 21:57

　　紅層軟巖有很強的崩解性,其作為填料會給工程建設帶來隱患與病害,進而造成巨大損失,需對其進行深入研究。紅層軟巖填料屬于特殊的粗粒料,其力學強度及縮尺效應問題一直受到學者和從業(yè)人士重視。為了對紅層軟巖的力學性質開展室內試驗研究,首先要對填料進行縮尺。但是,紅層軟巖有著自然崩解的特性,傳統(tǒng)的縮尺方法無法有效地評價其縮尺效應。針對上述問題,本文主要完成了以下工作:首先,基于紅層填料形成過程研究,發(fā)現分形理論可以有效地描述紅層軟巖的崩解和破碎中的重復和自相似特征,為研究紅層軟巖縮尺料的制備試驗及建立縮尺料與原狀料之間的關系提供理論依據。其次,為了解決軟巖填料試樣室內制備的問題,基于分形理論提出了采用球磨機制備軟巖填料縮尺料的新方法。根據模擬現場重復破碎機制的要求,選擇球磨機破碎巖塊制備縮尺料的原料,再經三軸試件制作過程中的二次破碎環(huán)節(jié),可得與現場原狀填料顆粒分布分形維相同的縮尺料。第三,針對紅層填料縮尺效應對其強度及變形特性的影響,進行了大量的靜三軸試驗,得到了相同分形維、不同最大粒徑紅層軟巖的強度及變形特征,研究得到了紅層填料最大粒徑與強度指標的關系。最后,應用鄧肯—張本構模型對紅層軟巖填料三...

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 紅層軟巖簡介
        1.1.2 紅層軟巖的工程災害
        1.1.3 選題依據及研究意義
    1.2 國內外研究現狀綜述
        1.2.1 粗粒料縮尺效應研究
        1.2.2 分形理論研究
    1.3 研究內容
第2章 分形理論與紅層軟巖填料縮尺效應研究
    2.1 概述
    2.2 粗粒料的縮尺效應
        2.2.1 粗粒料的概念
        2.2.2 粗粒料的工程特性
        2.2.3 粗粒料的縮尺試驗方法
    2.3 分形理論簡介
        2.3.1 分形的定義
        2.3.2 分形理論的基本特征
        2.3.3 分形維數的計算方法
    2.4 紅層軟巖的崩解與破碎分形特性
        2.4.1 紅層填料的崩解機理
        2.4.2 紅層填料崩解破碎的分形特征
        2.4.3 紅層軟巖機械破碎分形特征
    2.5 本章小結
第3章 基于分形理論的紅層填料縮尺料制備方法研究
    3.1 概述
    3.2 現場破碎紅層填料的分形特征
        3.2.1 紅層軟巖現場破碎壓實工藝
        3.2.2 現場紅層填料破碎機理與級配
        3.2.3 粒度分形模型及現場紅層填料分形維
    3.3 縮尺料制樣設備運轉參數正交試驗
        3.3.1 制樣設備破碎工作原理
        3.3.2 設備運轉參數正交試驗
        3.3.3 設備運轉參數對擬合相關系數影響分析
        3.3.4 設備運轉參數對分形維影響分析
    3.4 紅層填料試件縮尺料制備方法
        3.4.1 縮尺料原料制備方法
        3.4.2 試樣制作中原料二次破碎特性
        3.4.3 紅層填料縮尺料試樣制備方法
    3.5 本章小結
第4章 紅層填料力學性質縮尺效應試驗研究
    4.1 概述
    4.2 紅層填料力學性質試驗
        4.2.1 同分形維填料制備
        4.2.2 試驗設備的選用
        4.2.3 強度指標試驗
    4.3 紅層填料最大粒徑與力學性質的關系
        4.3.1 試驗結果
        4.3.2 最大粒徑與強度參數的關系
    4.4 紅層軟巖填料鄧肯—張模型
        4.4.1 鄧肯—張雙曲線模型
        4.4.2 鄧肯—張模型擬合
    4.5 紅層軟巖填料改進鄧肯—張模型
        4.5.1 改進的鄧肯—張模型
        4.5.2 改進鄧肯—張模型擬合
        4.5.3 改進鄧肯—張模型參數l的意義分析
        4.5.4 改進鄧肯—張模型參數l=0分析
    4.6 紅層軟巖填料試驗曲線擬合
    4.7 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄A (攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄)
附錄B (攻讀學位期間所參與的科研項目目錄)



本文編號：3758636