本論文通過均質(zhì)砂巖和存結(jié)構(gòu)面巖體直剪破壞全過程聲發(fā)射理論及試驗來探討短時劣化和循環(huán)荷載（頻發(fā)微震）作用下巖體所處應(yīng)力狀態(tài)下的力學特征和聲發(fā)射參數(shù)特征,多角度分析砂巖結(jié)構(gòu)面的直剪短時劣化和峰前循環(huán)加載過程中的剪切速率、破壞模式、循環(huán)加載次數(shù)、幅值等因素對聲發(fā)射參數(shù)特性的影響,為建立一種基于聲發(fā)射現(xiàn)象跟蹤巖體受載過程沿著原生節(jié)理或結(jié)構(gòu)面剪切特性變化評價穩(wěn)定性方法提供理論依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1.常規(guī)直剪試驗表明:砂巖結(jié)構(gòu)面的存在削弱了巖體剪切強度;在不同模式下,破壞峰值剪切強度不同。短時劣化和循環(huán)剪切直剪試驗表明:不論結(jié)構(gòu)面存在與否,隨著循環(huán)加載速率、循環(huán)加載幅值的增大,節(jié)理剪切強度下降,節(jié)理因峰前循環(huán)加載造成的損傷劣化越明顯;有限次數(shù)的循環(huán)加載對節(jié)理峰值剪切強度有利。2.基于工程巖石結(jié)構(gòu)面損傷破壞和聲發(fā)射原理,在不同破壞模式和剪切速率下進行巖體直剪短時劣化試驗,研究砂巖結(jié)構(gòu)面聲發(fā)射特性。試驗表明:（1）相同破壞模式下,隨著剪切速率的增加,聲發(fā)射振鈴計數(shù)率、能量率、撞擊率、累計振鈴計數(shù)、累計能量和累計撞擊數(shù)依次減小;（2）相同剪切速率下,破壞瞬間的振鈴計數(shù)率、能量率峰值大小排序... 

【文章來源】：重慶交通大學重慶市

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－３公路路域邊坡崩塌、滑坡事件（貴州、廣西、重慶、青海）??邊坡按介質(zhì)組成分為土質(zhì)和巖質(zhì)邊坡，巖體和土體力學性質(zhì)、破壞形式、破壞??機理等存在巨大差別

瞬時信號，傳播模式有縱波（振動方向??與傳播方向一致）、橫波（又名剪切波，振動方向與傳播方向垂直）和Ｒａｙｌｅｉｇｈ面??波（橫波、縱波組合，振動軌跡為橢圓形）等。巖石聲發(fā)射信號的波形、幅值及強??弱等與巖石的材料、結(jié)構(gòu)面以及物理形態(tài)等有關(guān)。??聲發(fā)射源發(fā)出的波信號具有以下特征：（１）非周期性，巖體的瞬時破壞才會產(chǎn)??生；（２）頻率范圍廣；（３）波形和能量差別較大。??聲發(fā)射技術(shù)的基本原理：聲發(fā)射源發(fā)出的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換器電聲轉(zhuǎn)換后再將信??號放大并進行處理、記錄，最后顯示，具體過程如圖２－１所示。??聲發(fā)射傳播源?？電聲轉(zhuǎn)換?？信號放大?？信號處理?？！記泌示??Ｉ?Ｉ?１?Ｉ?丨?丨?Ｉ?丨?１?１?????圖２－１聲發(fā)射技術(shù)基本原理??材料中許多種損傷破壞均可以產(chǎn)生聲發(fā)射源，巖石一般為非均勾材料，內(nèi)部多??１１??

第二章實驗方案??上升時間??能童?＇＇Ｉ??：??持續(xù)時ｍ??Ａ?？??圖２－２聲發(fā)射特征參數(shù)簡化示意圖??２．巖體結(jié)構(gòu)面研宄??巖體結(jié)構(gòu)面分為非層狀結(jié)構(gòu)面（斷層面、構(gòu)造結(jié)構(gòu)面、次級節(jié)理和裂隙）和層??狀結(jié)構(gòu)面（層面、層間錯動帶和軟弱夾層）兩種類型［２？％。一般來說，巖質(zhì)邊坡??結(jié)構(gòu)面為硬性結(jié)構(gòu)面，剪切強度由表面形態(tài)主要控制，其結(jié)構(gòu)面表面幾何形態(tài)主要??包含代表粗糙程度的起伏體（尺寸相對較小）和起伏趨勢的起伏體（尺寸相對較大）??兩種。??不少學者引入了兩級起伏角［２９＿３２］的概念來表示結(jié)構(gòu)面表面幾何形態(tài)，如圖２－３??所示。第一級起伏即為結(jié)構(gòu)面總體的起伏，又稱起伏度，分為平面形、波浪形和臺??階形三級，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)面表面峰谷起伏，常用爬坡角或者起伏角來表征。結(jié)構(gòu)面力學??性質(zhì)的主要受結(jié)構(gòu)面起伏角的影響，當結(jié)構(gòu)面相互鑲嵌和接觸，剪向位移逐漸增加，??較小的法向應(yīng)力或較為平緩的起伏體均會使得巖體結(jié)構(gòu)面出現(xiàn)剪脹現(xiàn)象Ｗ。第二級??起伏指的是在一級起伏角上隨機分布而成的小起伏體，又稱粗糙度，可分成粗糙、??平坦和光滑三級，是結(jié)構(gòu)面表面上最小級數(shù)的粗糙起伏形態(tài)，反映表面起伏峰谷坡??面中次一級的微小幾何形態(tài)特征；當施加剪向應(yīng)力時，隨著剪向位移增加，這些小??的起伏體將被剪壞，但節(jié)理面強度較高或者法向應(yīng)力較低時也可能發(fā)生剪脹而不??被剪壞。??總體上起伏度尺寸比粗糙度尺寸大一個數(shù)量級，兩級起伏角表現(xiàn)的新表面形??態(tài)可分為平直形、鋸齒形和臺階形三種，其中鋸齒形表面形態(tài)是最常用來室內(nèi)模擬??巖體結(jié)構(gòu)面之一，其受到剪切時，會發(fā)生兩種截然相異的力學效應(yīng)，Ｓ卩“爬坡”和“啃??斷［４］。所謂爬坡，就是結(jié)構(gòu)面發(fā)生相對滑移時，


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