本文關(guān)鍵詞：巖石相似材料的試驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：相似模型試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際工程現(xiàn)象具有很大的相似性,因此相似模型試驗(yàn)可以定性和定量地體現(xiàn)天然巖體的受力特性,能夠比較準(zhǔn)確地分析與施工過(guò)程有關(guān)的實(shí)際巖土工程問(wèn)題,還能相對(duì)真實(shí)地分析具有復(fù)雜地層和地質(zhì)構(gòu)造的實(shí)際巖土工程問(wèn)題,等等。在新建的工程中,很多難以解決的工程問(wèn)題和巖土工程非常相關(guān),從而引起巖土工程相關(guān)問(wèn)題原來(lái)越來(lái)復(fù)雜,因此急需解決的巖土工程問(wèn)題也相繼出現(xiàn),因此應(yīng)用相似模型試驗(yàn)手段來(lái)解決當(dāng)前的一些巖土工程問(wèn)題就更具有實(shí)際的工程意義。本文首先依據(jù)物理力學(xué)相似理論,列式進(jìn)行推導(dǎo)計(jì)算得出原型物理量與模型物理量之間應(yīng)滿足的比例關(guān)系,根據(jù)實(shí)際巖體的物理力學(xué)參數(shù)和相似比計(jì)算出模型相似材料的物理力學(xué)參數(shù)。除此以外,總結(jié)分析當(dāng)前國(guó)內(nèi)外巖體相似材料的組成和配比方案,然后自行研制巖體延性破壞相似材料和巖體脆性破壞相似材料,隨后用自行研制的這兩種相似材料澆筑制作小型試件,并進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)來(lái)得到相似材料的物理力學(xué)性能。主要研究?jī)?nèi)容如下:①詳細(xì)介紹了巖土相似模型試驗(yàn)應(yīng)遵循的物理力學(xué)相似原理,然后列出原型和模型應(yīng)滿足的平衡方程、幾何方程、物理方程、應(yīng)力邊界條件和位移邊界條件進(jìn)行計(jì)算,從而得到了相似模型試驗(yàn)應(yīng)滿足的相似關(guān)系。除此以外,還對(duì)巖土相似模擬試驗(yàn)的常用量測(cè)方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。根據(jù)物理力學(xué)相似原理要求物理量、幾何尺度、數(shù)學(xué)量等滿足相似比的原理為依據(jù),對(duì)物理力學(xué)相似原理三定理進(jìn)行了簡(jiǎn)單地分析敘述,并指出了相似原理應(yīng)用在實(shí)際的相似模型試驗(yàn)中存在的一些局限性,從而提出依據(jù)實(shí)際工程中特別需要研究的問(wèn)題有必要建立數(shù)學(xué)物理概化分析模型。依據(jù)前人在巖土工程中的應(yīng)用物理相似模型試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),對(duì)相似材料物理模型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行了簡(jiǎn)單地描述;②綜合分析及總結(jié)前人研制的巖體相似模型材料,最終決定采用河砂、重晶石、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺、硅橡膠、酒精作為原材料來(lái)配制能模擬巖體延性破壞性質(zhì)的相似材料,并且最終研究分析,能模擬巖體脆性破壞性質(zhì)的相似材料可以采用河砂、重晶石、松香、酒精為原材料來(lái)進(jìn)行配制,并且可以改變配制巖體相似材料原材料中的膠凝材料(如環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰胺、松香)的用量,可以使巖體相似材料的彈性模量、抗壓強(qiáng)度在較大范圍內(nèi)變化以便滿足不同實(shí)際巖土工程的模型試驗(yàn)的要求;③依據(jù)總結(jié)分析得到的相似材料的組成配比,澆筑制作相似材料的小型試件,待試件干燥硬化后用實(shí)驗(yàn)室的電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn),從而得到相似材料小型試件的力-位移全過(guò)程曲線,依據(jù)得到的力-位移全過(guò)程曲線可以知道相似材料的彈性模量、抗壓強(qiáng)度以及延性破壞性質(zhì)、脆性破壞性質(zhì),得到的數(shù)據(jù)可以為以后的相似模擬試驗(yàn)提供相似材料配比的定量參考。④通過(guò)對(duì)不同配比相似材料進(jìn)行裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得到了相似材料不同配比對(duì)試件裂紋擴(kuò)展方式、力學(xué)特性的影響。
【關(guān)鍵詞】：相似理論 延性巖體相似材料 脆性巖體相似材料 裂紋擴(kuò)展
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU45
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 問(wèn)題的提出及研究意義9-11
• 1.1.1 問(wèn)題的提出9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 原材料的選取11-12
• 1.2.2 原材料的配比研究12-15
• 1.3 本文研究思路及主要內(nèi)容15-17
• 1.3.1 本文的研究思路15
• 1.3.2 本文的主要內(nèi)容15-17
• 2 巖石相似材料的選擇原理17-27
• 2.1 模型試驗(yàn)相似理論17-23
• 2.1.1 概述17-18
• 2.1.2 相似理論的推導(dǎo)18-23
• 2.2 相似材料選取原則23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)27-35
• 3.1 引言27
• 3.2 原材料的選擇27-29
• 3.3 試樣的制作29-32
• 3.4 相似材料的單軸壓縮試驗(yàn)32-33
• 3.4.1 試驗(yàn)設(shè)備32-33
• 3.4.2 試驗(yàn)步驟和內(nèi)容33
• 3.5 相似材料的斷裂韌度測(cè)試試驗(yàn)33-35
• 3.5.1 試驗(yàn)設(shè)備33-34
• 3.5.2 試驗(yàn)步驟和內(nèi)容34-35
• 4 試驗(yàn)結(jié)果分析35-85
• 4.1 脆性指標(biāo)選擇35-37
• 4.2 延性相似材料試驗(yàn)結(jié)果分析37-62
• 4.2.1 原材料對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線、脆性指標(biāo)的影響37-47
• 4.2.2 原材料對(duì)彈性模量的影響47-51
• 4.2.3 原材料對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度的影響51-54
• 4.2.4 原材料對(duì)斷裂韌度的影響54-58
• 4.2.5 回歸分析58-62
• 4.3 脆性相似材料試驗(yàn)結(jié)果分析62-85
• 4.3.1 原材料對(duì)應(yīng)力-應(yīng)變曲線、脆性指標(biāo)的影響62-71
• 4.3.2 原材料對(duì)彈性模量的影響71-74
• 4.3.3 原材料對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度的影響74-77
• 4.3.4 原材料對(duì)斷裂韌度的影響77-80
• 4.3.5 回歸分析80-85
• 5 相似材料在裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)中的應(yīng)用85-115
• 5.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)85-88
• 5.1.1 試件的制作85-87
• 5.1.2 試驗(yàn)裝置87-88
• 5.1.3 試驗(yàn)測(cè)試過(guò)程88
• 5.2 裂紋擴(kuò)展試驗(yàn)分析88-100
• 5.2.1 分支裂紋的定義88-89
• 5.2.2 裂紋擴(kuò)展過(guò)程描述89-96
• 5.2.3 裂紋萌生模式對(duì)比分析96-98
• 5.2.4 裂紋貫通破壞模式對(duì)比分析98-100
• 5.3 力學(xué)特性分析100-115
• 5.3.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線分析100-102
• 5.3.2 起裂應(yīng)力分析102-106
• 5.3.3 峰值強(qiáng)度分析106-109
• 5.3.4 峰值應(yīng)變分析109-111
• 5.3.5 裂紋連接模式及連接應(yīng)力分析111-115
• 6 結(jié)論與展望115-117
• 6.1 主要結(jié)論115
• 6.2 后續(xù)研究工作及展望115-117
• 致謝117-119
• 參考文獻(xiàn)119-123

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張順斌;李海波;扶永倫;;重慶存在的主要巖土工程問(wèn)題及勘察要點(diǎn)[J];中國(guó)水運(yùn)(下半月);2010年02期

2 高，

本文編號(hào)：368310