一種新型粗糙節(jié)理面隨機(jī)強(qiáng)度模型及其應(yīng)用
本文選題:巖石節(jié)理 + 剪切強(qiáng)度 ; 參考:《巖土力學(xué)》2014年02期
【摘要】:天然巖體在長期地質(zhì)作用下會(huì)生成各種節(jié)理裂隙等不連續(xù)面,而地下工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性一般取決于這些不連續(xù)面的強(qiáng)度。在眾多因素中,表面形態(tài)對巖石節(jié)理面剪切強(qiáng)度具有決定性影響。為了系統(tǒng)研究巖石節(jié)理面剪切強(qiáng)度的確定方法,把巖石節(jié)理面概化為一系列高度不同的微長方體凸起組成的粗糙表面結(jié)構(gòu),且微長方體凸起有剪脹破壞和非剪脹破壞兩種模式。綜合微長方體凸起破壞規(guī)律,應(yīng)用概率密度函數(shù)描述節(jié)理面表面起伏分布的影響,建立了粗糙節(jié)理面隨機(jī)強(qiáng)度模型,推導(dǎo)了節(jié)理面剪切強(qiáng)度理論公式,提出了節(jié)理面強(qiáng)度的隨機(jī)評價(jià)方法;陔S機(jī)強(qiáng)度模型和評價(jià)方法編制Matlab計(jì)算程序計(jì)算自然粗糙節(jié)理面的剪切強(qiáng)度,并將計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。研究表明:粗糙節(jié)理面隨機(jī)強(qiáng)度模型綜合了粗糙節(jié)理面表面形態(tài)和法向應(yīng)力對節(jié)理剪切強(qiáng)度的影響機(jī)制,理論計(jì)算值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合良好,可以較好的評價(jià)粗糙節(jié)理的峰值剪切強(qiáng)度和殘余剪切強(qiáng)度。該隨機(jī)模型可作為進(jìn)一步深入研究的重要基礎(chǔ),分析結(jié)構(gòu)面的連續(xù)剪切過程,建立更完善的節(jié)理面強(qiáng)度模型。
[Abstract]:Under the long-term geological action natural rock mass will produce discontinuous planes such as joints and fissures and the stability of underground structures generally depends on the strength of these discontinuities. Among many factors, the surface morphology has a decisive effect on the shear strength of rock joints. In order to systematically study the method of determining the shear strength of rock joints, the rock joint surface is generalized to a series of rough surface structures composed of a series of micro-cuboid protrusions of different heights, and there are two modes of shear expansion failure and non-shear dilatancy failure in the micro-cuboid protrusions. In this paper, the probability density function is used to describe the influence of the surface fluctuation distribution on the surface of the joint surface, and the random strength model of the rough joint surface is established, and the theoretical formula of shear strength of the joint surface is derived. A random evaluation method of joint surface strength is proposed. Based on the random strength model and evaluation method, a Matlab program is developed to calculate the shear strength of natural rough joints, and the calculated results are compared with the experimental results. The results show that the random strength model of rough joint surface synthesizes the influence mechanism of surface morphology and normal stress on shear strength of rough joint surface, and the theoretical calculation value is in good agreement with the experimental data. The peak shear strength and residual shear strength of rough joints can be well evaluated. The stochastic model can be used as an important basis for further research, to analyze the continuous shear process of the structural plane and to establish a more perfect joint strength model.
【作者單位】: 山東科技大學(xué)礦山災(zāi)害預(yù)防控制省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;山東科技大學(xué)山東省土木工程防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;長崎大學(xué)工學(xué)部;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(No.51279097,No.51009086,No.51379117) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計(jì)劃)(No.2012CB723104) 山東省教育廳高等學(xué)?萍加(jì)劃項(xiàng)目(No.J11LE03,No.J10LE08)
【分類號(hào)】:TU45
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 李博;蔣宇靜;;巖石單節(jié)理面剪切與滲流特性的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2008年12期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 蔣小偉;萬力;王旭升;胡曉農(nóng);;用滲透性隨深度變化規(guī)律確定大尺度巖體變形模量[J];地學(xué)前緣;2007年06期
2 唐志成;宋英龍;;一種描述結(jié)構(gòu)面剖面線粗糙度的新方法[J];工程地質(zhì)學(xué)報(bào);2011年02期
3 吳永;何思明;李新坡;;塑性強(qiáng)化材料顆粒的微觀接觸摩擦研究[J];工程力學(xué);2012年03期
4 陳璐璐;馬艷紅;李迪;洪杰;;微動(dòng)工況下接觸剛度測試[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2010年04期
5 王瑞紅,蔣昱州,李建林,王興霞;巖石節(jié)理粗糙系數(shù)的分形描述[J];黑龍江水專學(xué)報(bào);2005年03期
6 ;A new constitutive law for the nonlinear normal deformation of rock joints under normal load[J];Science China(Technological Sciences);2012年02期
7 榮冠;黃凱;周創(chuàng)兵;王小江;彭俊;;巖石節(jié)理法向加載非線性變形本構(gòu)模型研究[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2012年04期
8 俞縉;關(guān)云飛;肖琳;張迪;;彈性縱波在不同非線性法向變形行為節(jié)理處的傳播[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期
9 夏才初,孫宗頎;節(jié)理表面形貌的室內(nèi)和現(xiàn)場量測及其應(yīng)用[J];勘察科學(xué)技術(shù);1994年04期
10 朱珍德;邢福東;渠文平;陳衛(wèi)忠;;巖石-混凝土兩相介質(zhì)膠結(jié)面粗糙系數(shù)的分形描述[J];煤炭學(xué)報(bào);2006年01期
相關(guān)會(huì)議論文 前5條
1 李榮強(qiáng);孔德坊;;巖體結(jié)構(gòu)面起伏特性的力學(xué)效應(yīng)研究[A];全國第三次工程地質(zhì)大會(huì)論文選集(上卷)[C];1988年
2 夏才初;孫宗頎;;節(jié)理表面形貌的室內(nèi)和現(xiàn)場量測及其應(yīng)用[A];全國巖石邊坡、地下工程、地基基礎(chǔ)監(jiān)測及處理技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集[C];1993年
3 ;A New Method of Stochastic Calculation of Mechanical Response of Jointed Rock Mass[A];盛世歲月——祝賀孫鈞院士八秩華誕論文選集[C];2006年
4 蔣小偉;萬力;王旭升;武雄;;用壓水試驗(yàn)確定大尺度巖體變形模量[A];第十屆全國巖石力學(xué)與工程學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年
5 劉泉聲;吳月秀;劉小燕;;二維粗糙裂隙網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)模擬[A];第二屆廢物地下處置學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2008年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 郭保華;循環(huán)加載下巖石裂隙變形與滲流的試驗(yàn)研究[D];河南理工大學(xué);2010年
2 蔣小偉;盆地含水系統(tǒng)與地下水流動(dòng)系統(tǒng)特征[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2011年
3 肖衛(wèi)國;節(jié)理巖體本構(gòu)模型和其細(xì)觀力學(xué)方法理論研究[D];北京交通大學(xué);2011年
4 李家學(xué);裂縫地層提高承壓能力鉆井液堵漏技術(shù)研究[D];西南石油大學(xué);2011年
5 楊滿平;油氣儲(chǔ)層多孔介質(zhì)的變形理論及應(yīng)用研究[D];西南石油學(xué)院;2004年
6 唐紅俠;水力劈裂條件下裂隙介質(zhì)水力特性研究[D];河海大學(xué);2005年
7 羅平平;裂隙巖體可灌性及灌漿數(shù)值模擬研究[D];河海大學(xué);2006年
8 王衛(wèi)華;節(jié)理動(dòng)態(tài)閉合變形性質(zhì)及應(yīng)力波在節(jié)理處的傳播[D];中南大學(xué);2006年
9 饒梟宇;預(yù)應(yīng)力巖錨內(nèi)錨固段錨固性能及荷載傳遞機(jī)理研究[D];重慶大學(xué);2007年
10 段海澎;山區(qū)高等級公路高邊坡穩(wěn)定性及動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的地質(zhì)工程研究[D];成都理工大學(xué);2007年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條
1 郭霄;巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)估算方法的試驗(yàn)對比研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2004年
2 顏育仁;巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度經(jīng)驗(yàn)估算方法的工程應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2005年
3 齊曲;裂隙巖體的隨機(jī)分析方法[D];北京交通大學(xué);2007年
4 孔祥輝;結(jié)構(gòu)面表面形態(tài)與力學(xué)性質(zhì)相關(guān)性研究[D];長江科學(xué)院;2008年
5 楊波;儲(chǔ)層裂縫動(dòng)態(tài)變化規(guī)律及機(jī)理研究[D];西南石油大學(xué);2009年
6 李瑩;裂縫間距分布規(guī)律對導(dǎo)流能力的影響研究[D];成都理工大學(xué);2013年
7 張德兵;影響套管和水泥環(huán)結(jié)構(gòu)完整性的因素及規(guī)律[D];東北石油大學(xué);2013年
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 鐘衛(wèi)平;沈曉明;;巖石節(jié)理剪切強(qiáng)度研究[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年02期
2 脫立文;吳友平;;一種新的穩(wěn)健估計(jì)方法的權(quán)函數(shù)選取[J];測繪與空間地理信息;2008年01期
3 趙堅(jiān);巖石節(jié)理剪切強(qiáng)度的JRC-JMC新模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);1998年04期
4 吳友平;樂慧至;夏元平;田海濤;李海文;;抗差估計(jì)定權(quán)方法及與其他方法抗差效果比較研究[J];城市勘測;2007年03期
5 朱光;陀螺經(jīng)緯儀觀測誤差的隨機(jī)模型[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);1988年03期
6 王國成;彭文能;;水文地質(zhì)計(jì)算中隨機(jī)模型應(yīng)用特點(diǎn)[J];地下水;1989年03期
7 張彥華,賈安東;疲勞裂紋擴(kuò)展分析的隨機(jī)方法[J];力學(xué)進(jìn)展;1993年04期
8 陳南祥,蘇萬益,吳林娜;地下水位動(dòng)態(tài)的隨機(jī)模型研究[J];山西水利科技;1994年01期
9 李志林;;股票市場監(jiān)管策略的一個(gè)隨機(jī)模型[J];應(yīng)用數(shù)學(xué);2007年01期
10 曹令秋;;一個(gè)隨機(jī)內(nèi)生增長模型的動(dòng)態(tài)分析[J];株洲師范高等專科學(xué)校學(xué)報(bào);2007年05期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 李艷亮;梁子青;;納米蒙脫土和增韌劑對環(huán)氧樹脂膠粘劑剪切強(qiáng)度的影響[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效:第十四屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下)[C];2006年
2 彭志霞;葉宏軍;翟全勝;;復(fù)合材料層壓板膠接狀態(tài)的試驗(yàn)與分析[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效:第十四屆全國復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下)[C];2006年
3 張學(xué)梅;敬華;牛偉;陳勇梅;;防熱涂料剪切性能試驗(yàn)影響因素研究[A];第七屆全國MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(二)[C];2007年
4 殷家悅;包揚(yáng);艾紅軍;;不同表面處理方式對氧化鋯基全瓷崩瓷樹脂修補(bǔ)剪切強(qiáng)度的影響[A];第六次全國口腔修復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要匯編[C];2009年
5 陳勃;丁傳富;陳劍峰;;鈦合金絲材剪切強(qiáng)度影響因素試驗(yàn)研究[A];第七屆全國MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(二)[C];2007年
6 王勝華;汪饒饒;王小平;張曉輝;;冷熱循環(huán)對納米填料樹脂的剪切強(qiáng)度的影響[A];2007年第七次全國牙體牙髓病學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年
7 劉利琴;唐友剛;;隨機(jī)橫浪中船舶航行的安全概率研究[A];第十二屆全國非線性振動(dòng)暨第九屆全國非線性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年
8 袁學(xué)海;鹿文慧;李洪興;;重心法模糊系統(tǒng)及其概率表示[A];中國運(yùn)籌學(xué)會(huì)模糊信息與模糊工程分會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年
9 嚴(yán)正文;;影響無石棉盤式制動(dòng)器襯片剪切性能的因素分析[A];第九屆中國摩擦密封材料技術(shù)交流暨產(chǎn)品展示會(huì)論文集[C];2007年
10 耿浩然;李輝;陳廣立;;鋁基釬料釬焊碳/碳復(fù)合材料的組織及強(qiáng)度[A];2008全國功能材料科技與產(chǎn)業(yè)高層論壇論文集[C];2008年
相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條
1 永安期貨研究院 高博然 陳星;從隨機(jī)模型看資金管理的重要性[N];期貨日報(bào);2011年
2 中玻;我國膠粘劑未來發(fā)展趨勢[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2005年
3 何榮天 ;基金業(yè)績風(fēng)險(xiǎn)收益對應(yīng)評價(jià)和實(shí)證研究[N];中國證券報(bào);2003年
4 特約撰稿人 陳希榮;瓦楞紙箱膠粘劑新技術(shù)的應(yīng)用[N];中國包裝報(bào);2006年
5 ;建筑幕墻用鋁塑復(fù)合板[N];中國建材報(bào);2008年
6 本版編輯 唐克旺 中國水利水電科學(xué)研究院水資源所 教授級高級工程師 陳家軍 本報(bào)記者 汪棟;科學(xué)評估地下水系統(tǒng)的模擬技術(shù)[N];中國水利報(bào);2006年
7 記者 鄭惠華 通訊員 魏雙林;華瑞推出高性能玻璃鋼電纜橋架[N];河北經(jīng)濟(jì)日報(bào);2006年
8 記者 郭立杰;完善的應(yīng)急系統(tǒng)是企業(yè)管理走向成熟的標(biāo)志[N];中國石油報(bào);2006年
9 劉桂春;“華瑞”把勁使在產(chǎn)品升級上[N];中國冶金報(bào);2007年
10 賈君;一批不合格電線電纜膠粘劑被曝光[N];中國消費(fèi)者報(bào);2008年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 王學(xué)強(qiáng);幾類隨機(jī)模型及其在金融中的應(yīng)用[D];南開大學(xué);2010年
2 于佳佳;隨機(jī)傳染病模型的漸近性態(tài)[D];東北師范大學(xué);2010年
3 張軍;非線性海浪波高的最大熵分布及其應(yīng)用[D];中國海洋大學(xué);2005年
4 馬雷;非均質(zhì)多孔介質(zhì)多尺度模型及其在地下水模擬中的應(yīng)用[D];合肥工業(yè)大學(xué);2013年
5 劉春;不確定性振動(dòng)控制系統(tǒng)的隨機(jī)方法[D];吉林大學(xué);2004年
6 卜祥智;基于收益管理的集裝箱班輪艙位分配隨機(jī)模型研究[D];西南交通大學(xué);2005年
7 官振中;易逝性高科技產(chǎn)品收益管理定價(jià)的隨機(jī)模型研究[D];西南交通大學(xué);2006年
8 戴吾蛟;GPS精密動(dòng)態(tài)變形監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理理論與方法研究[D];中南大學(xué);2007年
9 焦賢發(fā);神經(jīng)信息處理的相變機(jī)制與神經(jīng)控制方法研究[D];東華大學(xué);2008年
10 程鈺;非飽和土普適的強(qiáng)度與變形理論研究[D];中國科學(xué)院研究生院(武漢巖土力學(xué)研究所);2009年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 汪麟;兩種局部含氟粘接系統(tǒng)的托槽粘接性能的研究[D];暨南大學(xué);2004年
2 劉春華;樹脂改良型玻璃離子粘固劑與自酸蝕封閉劑聯(lián)合用于托槽粘接的實(shí)驗(yàn)研究[D];河北醫(yī)科大學(xué);2006年
3 姜雪芹;含碳化硼的環(huán)氧樹脂膠粘劑的合成與研究[D];天津大學(xué);2007年
4 王煒;無鉛焊料Sn-Zn-xLa的制備及研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年
5 黃輝;兩種偶聯(lián)劑在金屬—復(fù)合樹脂間剪切粘接強(qiáng)度影響的研究[D];南昌大學(xué);2009年
6 張X;煤灰中成分的高溫結(jié)渣特性及機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2005年
7 金泉軍;Sn-9Zn無鉛電子釬料新型助焊劑研究[D];南昌大學(xué);2005年
8 尹利華;陜西膨脹土強(qiáng)度與含水量的關(guān)系研究[D];長安大學(xué);2005年
9 張林祺;載銀無機(jī)抗菌劑對復(fù)合樹脂抗菌性能和力學(xué)性能的影響[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2006年
10 平燕;血液污染對自酸蝕底膠聯(lián)合應(yīng)用樹脂加強(qiáng)型玻璃離子粘接劑性能的影響[D];河北醫(yī)科大學(xué);2009年
,本文編號(hào):1973080
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/sgjslw/1973080.html