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循环荷载作用下拱肩非连续面-洞室模型损伤破裂机制试验研究
1
作者
江浩
李仁杰
+3 位作者
王立波
陈卫兵
于生飞
张胜
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第5期33-46,共14页
含非连续面的地下洞室在循环荷载作用下的渐进破坏机理是岩石工程领域的关键科学问题之一。采用室内试验与数值模拟相结合的研究方法,系统探究了拱肩非连续面-洞室模型在循环荷载作用下的强度特性与变形机制。综合运用声发射(acoustic e...
含非连续面的地下洞室在循环荷载作用下的渐进破坏机理是岩石工程领域的关键科学问题之一。采用室内试验与数值模拟相结合的研究方法,系统探究了拱肩非连续面-洞室模型在循环荷载作用下的强度特性与变形机制。综合运用声发射(acoustic emission,AE)、电阻率测试和数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术,实现了对模型损伤演化过程的多维度同步监测。结果表明:非连续面的存在显著弱化了洞室结构的承载性能,其抗压强度随非连续面与洞室间距的增大及倾角的增大而提高;完整洞室模型的破坏模式主要表现为拱顶沉降及边墙片帮破坏,而含非连续面洞室模型的破裂行为受控于非连续面倾角,相同倾角条件下破裂模式具有相似性,且随非连续面与洞室间距的减小,结构整体破坏程度显著加剧;电阻率值随加载过程呈持续下降趋势,并伴随荷载波动呈现规律性变化,声发射活动在加载初期表现较弱,临近峰值强度时呈现显著活跃特征;非连续面几何参数对声发射事件演化规律影响较小,但对裂纹类型分布具有显著控制作用,即小倾角非连续面以张拉裂纹为主导,而大倾角非连续面则更易发育剪切裂纹。试验结果较好地再现了非连续面-洞室模型的裂纹扩展过程,为揭示其破裂机制提供了可靠依据,可为非连续面影响区地下洞室工程的稳定性评价与灾害防控提供理论支撑。
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关键词
物理模型
非连续面-洞室
地下洞室
电阻率
声
发射
(
ac
)
数字图像相关(DIC)
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职称材料
题名
循环荷载作用下拱肩非连续面-洞室模型损伤破裂机制试验研究
1
作者
江浩
李仁杰
王立波
陈卫兵
于生飞
张胜
机构
山东电力工程咨询院有限公司
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程安全全国重点实验室
出处
《安全与环境工程》
北大核心
2025年第5期33-46,共14页
基金
国家自然科学基金项目(52279117)。
文摘
含非连续面的地下洞室在循环荷载作用下的渐进破坏机理是岩石工程领域的关键科学问题之一。采用室内试验与数值模拟相结合的研究方法,系统探究了拱肩非连续面-洞室模型在循环荷载作用下的强度特性与变形机制。综合运用声发射(acoustic emission,AE)、电阻率测试和数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术,实现了对模型损伤演化过程的多维度同步监测。结果表明:非连续面的存在显著弱化了洞室结构的承载性能,其抗压强度随非连续面与洞室间距的增大及倾角的增大而提高;完整洞室模型的破坏模式主要表现为拱顶沉降及边墙片帮破坏,而含非连续面洞室模型的破裂行为受控于非连续面倾角,相同倾角条件下破裂模式具有相似性,且随非连续面与洞室间距的减小,结构整体破坏程度显著加剧;电阻率值随加载过程呈持续下降趋势,并伴随荷载波动呈现规律性变化,声发射活动在加载初期表现较弱,临近峰值强度时呈现显著活跃特征;非连续面几何参数对声发射事件演化规律影响较小,但对裂纹类型分布具有显著控制作用,即小倾角非连续面以张拉裂纹为主导,而大倾角非连续面则更易发育剪切裂纹。试验结果较好地再现了非连续面-洞室模型的裂纹扩展过程,为揭示其破裂机制提供了可靠依据,可为非连续面影响区地下洞室工程的稳定性评价与灾害防控提供理论支撑。
关键词
物理模型
非连续面-洞室
地下洞室
电阻率
声
发射
(
ac
)
数字图像相关(DIC)
Keywords
physical model
discontinuity-cavern
underground cavern
resistivity
ac
oustic emission(AE)
digital image correlation(DIC)
分类号
X937 [环境科学与工程—安全科学]
TU458 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
循环荷载作用下拱肩非连续面-洞室模型损伤破裂机制试验研究
江浩
李仁杰
王立波
陈卫兵
于生飞
张胜
《安全与环境工程》
北大核心
2025
0
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