岩石力学参数计算方法优化及试验验证

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作者 倪晓燕 陈占清 龚鹏 《金属矿山》 CAS 北大核心 2017年第4期41-44,共4页

利用数学分析手段,提出了一种适用于单一岩石试样变形参数(包括弹性模量、剪切模量、泊松比)的计算方法。根据蒙特卡洛优化思想对岩样Lame系数和内摩擦角进行构型优化,利用Fortran语言编程实现了优化算法。对岩石试样进行了2、4、6、8、... 利用数学分析手段,提出了一种适用于单一岩石试样变形参数(包括弹性模量、剪切模量、泊松比)的计算方法。根据蒙特卡洛优化思想对岩样Lame系数和内摩擦角进行构型优化,利用Fortran语言编程实现了优化算法。对岩石试样进行了2、4、6、8、10 MPa围压级别下三轴压缩试验,求得了岩样变形参数和强度参数的平均值。利用计算方法和优化算法对6 MPa围压下某单一岩样的力学参数重新进行计算,结果表明:计算方法和优化算法都是可行的,可供设计计算使用。 展开更多

关键词 岩石力学参数 计算方法 Lame系数 蒙特卡洛优化

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岩石吸水特性及水岩耦合力学特性试验 被引量：2

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作者 陈峰 孙晓明 杜世鹤 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期77-81,89,共6页

为了研究凝灰岩、泥炭质砂岩和泥质砂岩的吸水特性以及吸水引起的力学性能变化,利用X-射线衍射试验、SEM试验和压汞试验对3种岩样的矿物成分、微观结构和孔径分布特征进行了测试分析,在此基础上利用软岩水理作用试验系统对岩样的吸水特... 为了研究凝灰岩、泥炭质砂岩和泥质砂岩的吸水特性以及吸水引起的力学性能变化,利用X-射线衍射试验、SEM试验和压汞试验对3种岩样的矿物成分、微观结构和孔径分布特征进行了测试分析,在此基础上利用软岩水理作用试验系统对岩样的吸水特性进行了研究,并对吸水前后岩样的强度进行了测试。试验结果表明,3种岩石的吸水过程都可分为非线性吸水和线性吸水两个阶段,吸水特征曲线函数均为负指数函数,岩石的吸水量与其黏土矿物含量和其有效空隙数量之间为正相关;吸水后岩石强度的减小量和其吸水量与黏土矿物含量之间为负相关,较小的吸水量也会对岩石的力学特性产生较大的影响。 展开更多

关键词 吸水特性 水岩耦合 孔径分布 力学特性

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砂岩加卸载条件下能耗特征试验研究 被引量：41

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作者 许国安 牛双建 +2 位作者 靖洪文 杨圣奇 王文龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3611-3617,共7页

采用MTS815刚性伺服试验机,对砂岩进行了单轴、三轴压缩和三轴峰后卸围压试验,对比研究了砂岩在加卸载试验条件下的能耗特征。结果表明,单轴压缩各能耗指标值均小于三轴压缩和三轴峰后卸围压,三轴峰后卸围压介于单轴与三轴压缩之间。三... 采用MTS815刚性伺服试验机,对砂岩进行了单轴、三轴压缩和三轴峰后卸围压试验,对比研究了砂岩在加卸载试验条件下的能耗特征。结果表明,单轴压缩各能耗指标值均小于三轴压缩和三轴峰后卸围压,三轴峰后卸围压介于单轴与三轴压缩之间。三轴压缩和三轴峰后卸围压各能耗指标均具有明显的围压效应,随着围压的升高而线性增大。单轴压缩时砂岩表现为突发性的脆性破坏,初期储存的弹性应变能瞬间几乎全部转化为耗散能,成为岩样破坏时所表现出的一切现象的源动力;三轴压缩时砂岩表现为从局部破坏到整体失稳的渐进过程,耗散能所占吸收能量的比例越来越大,表现为明显的能量耗散,能量耗散发展到一定程度表现为明显的能量释放,随即岩石整体失稳破坏。 展开更多

关键词 应力路径 能量耗散 能量释放 三轴压缩 峰后卸围压

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页岩储层裂隙渗透率模型和试验研究 被引量：17

4

作者 张宏学 刘卫群 朱立 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期719-729,共11页

页岩储层的裂隙渗透率是评价页岩气开采的重要参数,基于裂隙法向刚度的概念,考虑页岩储层变形过程中裂隙系统和基质系统之间的相互作用以及页岩气解吸引起的体应变,提出了与有效应力相关的页岩储层的渗透率模型。然后分别分析了页岩气... 页岩储层的裂隙渗透率是评价页岩气开采的重要参数,基于裂隙法向刚度的概念,考虑页岩储层变形过程中裂隙系统和基质系统之间的相互作用以及页岩气解吸引起的体应变,提出了与有效应力相关的页岩储层的渗透率模型。然后分别分析了页岩气藏在单轴应变和常体积条件下的渗透率模型,分析表明,单轴应变和常体积条件下(3个方向的总应变都为0)的裂隙渗透率模型完全一致。采用脉冲衰减渗透率仪测试了煤系页岩的裂隙渗透率,当有效应力从0.7 MPa增加到14.5 MPa时,渗透率从41.81×10-17m2降到5.43×10-17m2。为了阐述渗透率模型的有效性,利用煤系页岩的渗透率数据对有效应力-渗透率模型进行拟合。结果表明,当裂隙的法向刚度、张开度和煤系页岩的初始渗透率分别为57 922.5 MPa/m、0.000 17 m和50.15×10-17m2时,有效应力-渗透率模型和煤系页岩的渗透率拟合程度较好。然后利用现场渗透率数据对该模型进行拟合,结果表明,当裂隙的法向刚度和张开度的关系符合反比例函数时,拟合程度非常好。该渗透率模型适合于单轴应变、常体积和常围压条件,可用于描述页岩气开采过程中页岩储层裂隙渗透率随孔隙压力的变化规律。同时,该渗透率模型和P&M模型以及S&D模型进行了比较,结果表明,该渗透率模型的拟合结果与S&D模型基本一致,但与P&M模型存在一定的差别。 展开更多

关键词 煤系页岩 基质收缩 双重孔隙介质 裂隙渗透率 裂隙法向刚度

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损伤破裂砂岩单轴蠕变特性试验研究 被引量：11

5

作者 牛双建 党元恒 +1 位作者 冯文林 杨大方 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1249-1258,共10页

深部岩体工程处于高应力环境中,开挖破裂后的工程岩体在持续的高地应力作用下具有很强的时间效应,深入研究其峰后蠕变特性,具有重要的理论和实际应用价值。先采用RMT-150B型岩石力学试验系统对完整岩样进行单轴峰前屈服、峰后破裂卸载试... 深部岩体工程处于高应力环境中,开挖破裂后的工程岩体在持续的高地应力作用下具有很强的时间效应,深入研究其峰后蠕变特性,具有重要的理论和实际应用价值。先采用RMT-150B型岩石力学试验系统对完整岩样进行单轴峰前屈服、峰后破裂卸载试验,制备出具有不同破裂损伤程度的峰前屈服、峰后破裂的损伤岩样;再采用RLW-2000型微机伺服岩石三轴流变仪对其进行单轴蠕变试验,研究其单轴蠕变力学特性。研究结果表明:损伤岩样波速与完整岩样相比,均出现了不同程度的降低;损伤岩样各级应力水平下,瞬时应变量均是随着应力水平的增加而逐步增加,且均符合线性函数关系;相同应力水平下,峰后破裂损伤岩样瞬时应变明显大于峰前屈服损伤岩样;各级应力水平下,总体上各蠕变量随着应力水平的增加而逐步提高,且均符合指数函数关系;相同应力水平下,峰后破裂损伤岩样蠕变量明显大于峰前屈服损伤岩样,且随着荷载水平的进一步提高,两者差异程度增加;损伤岩样各瞬时变形模量随着应力水平的增加均逐步提高,两者之间符合线性函数关系;各应力水平下对应的瞬时变形模量存在明显差异,岩样损伤程度越高,瞬时变形模量越低;各损伤岩样在各级应力水平下,改进的西原模型能够较好地模拟其单轴蠕变特征。 展开更多

关键词 破裂岩样 损伤岩样 峰后蠕变 单轴蠕变 蠕变模型

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隧道工程物理模拟试验技术现状与趋势分析 被引量：9

6

作者 李元海 杜建明 刘毅 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第1期10-21,共12页

为研究解决隧道工程中物理模拟试验系统应用及建设中的技术难题,通过归纳与分类,对当前隧道工程物理模拟试验系统中的关键技术进行对比分析,并系统阐述目前存在的问题及未来发展趋势。最后,提出以模型体积大小为依据的试验系统分类方法... 为研究解决隧道工程中物理模拟试验系统应用及建设中的技术难题,通过归纳与分类,对当前隧道工程物理模拟试验系统中的关键技术进行对比分析,并系统阐述目前存在的问题及未来发展趋势。最后,提出以模型体积大小为依据的试验系统分类方法。通过分析总结得出:1)中小型试验系统由于研制费用较低、模型制作速度快、加载操控较精确、变形测量较精细以及利用率较高和经济效益突出,可作为隧道物理模拟试验系统建设的一个重要比选方案;2)结合数字照相量测与3D打印的透明岩土试验技术有望成为未来隧道物理模拟试验技术发展的一个新方向。 展开更多

关键词 隧道工程 物理模拟试验 数字照相量测 应力量测 加载方法

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高压正融土与结构接触面剪切力学特性试验研究 被引量：9

7

作者 王博 刘志强 +2 位作者 赵晓东 梁智 肖浩汉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3540-3546,共7页

为探究高压条件下正融土与结构接触面剪切力学特性,利用改进的DRS-1高压直剪试验系统开展了正融土-结构面直剪试验研究。结果表明,高压正融土-结构接触面剪切强度受法向压力和解冻程度等因素影响显著,接触面峰值剪切强度和残余剪切强度... 为探究高压条件下正融土与结构接触面剪切力学特性,利用改进的DRS-1高压直剪试验系统开展了正融土-结构面直剪试验研究。结果表明,高压正融土-结构接触面剪切强度受法向压力和解冻程度等因素影响显著,接触面峰值剪切强度和残余剪切强度均随法向应力的增加而增大,其中峰值剪切强度变化速率与解冻温度相关性较小(介于0.36~0.46,平均值为0.43),而残余剪切强度变化速率随解冻温度升高增大明显(试验条件下解冻温度T_(thaw)=-10、-5℃,平均斜率为0.26;T_(thaw)=-2、+0~3℃,平均斜率为0.49)。高应力下接触面峰值剪切强度随法向应力的增大速率约为低应力水平下的2/5,高、低应力水平的分界应力范围为1~3 MPa。接触面剪切应力-位移关系曲线形态随解冻温度升高由具有明显剪切应力峰值点的应变软化特征转变过渡至应变硬化特征,且解冻温度较低时归一化接触面峰值剪切强度也逐渐降低,而随着解冻温度的进一步升高,归一化峰值剪切强度不同法向应力结果之间差异减小,有汇聚的现象。 展开更多

关键词 直剪试验 正融土 接触面 高压 抗剪强度

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大理岩应变型岩爆红外前兆特征试验研究 被引量：3

8

作者 宋月歆 任富强 刘冬桥 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期609-617,共9页

为探究大理岩应变型岩爆的红外前兆特征,通过不同加载方式下单面临空的真三轴岩爆试验,模拟应力集中型和动力触发型岩爆的发生过程,使用红外热像仪监测两类岩爆的红外温度场变化过程,从平均红外温差、方差、升温速率、红外图像及傅里叶... 为探究大理岩应变型岩爆的红外前兆特征,通过不同加载方式下单面临空的真三轴岩爆试验,模拟应力集中型和动力触发型岩爆的发生过程,使用红外热像仪监测两类岩爆的红外温度场变化过程,从平均红外温差、方差、升温速率、红外图像及傅里叶频谱图等方面分析了岩爆前兆信息,并探讨了不同类型岩爆前兆特征的差异。结果表明:岩爆发生前平均红外温差、方差及升温速率曲线均出现明显突增,其中平均红外温差突增分别提前应力集中型和动力触发型岩爆10,20 ms,可作为有效岩爆前兆;动力触发型岩爆发生前方差会出现小幅波动且升温速率有明显下降趋势,与温差曲线中岩爆前的一小段降温过程相对应,而应力集中型岩爆方差与升温速率无明显波动特征;岩爆前平均红外温差图像出现高低温异化现象,表现为:应力集中型岩爆前红外图像出现明显的倒“Y”型高温区域,动力触发型岩爆平均红外图像出现高温区域下移现象;此外,两类岩爆傅里叶频谱图中的垂直谱图均出现大量高频低幅的主要分量。 展开更多

关键词 大理岩应变型岩爆 前兆特征 红外温差 傅里叶频谱图

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基于声发射幅频分布的大理岩岩爆试验研究 被引量：4

9

作者 杜帅 王炀 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期44-49,共6页

为了对岩爆前后声发射信号在幅值、主频方面的分布规律进行对比分析研究,探究大理岩在岩爆破坏阶段产生的声发射信号本质特征以及大理岩岩爆破坏产生的内在规律,采用三向加载和单面卸载的方式模拟岩石的应力状态变化过程,将大理岩制成... 为了对岩爆前后声发射信号在幅值、主频方面的分布规律进行对比分析研究,探究大理岩在岩爆破坏阶段产生的声发射信号本质特征以及大理岩岩爆破坏产生的内在规律,采用三向加载和单面卸载的方式模拟岩石的应力状态变化过程,将大理岩制成标准的试件并开展了2例岩爆模拟试验,采集了试验过程中的三向应力时程曲线和声发射信号,通过分析三向应力时程曲线将岩爆试验过程划分为加载初期、加卸载阶段和岩爆阶段3大阶段,并对比分析了不同试验阶段内的声发射信号在幅值和主频方面的分布规律,同时提出了声发射信号在幅值-主频平面内分布密度的概念,分析了岩爆前后声发射信号在幅值-主频平面内的分布规律,得到了不同试验阶段声发射信号在幅值-主频平面内的密度最大位置,研究了大理岩发生岩爆的内部破坏规律。研究结果表明:大理岩发生破坏的声发射本征固有频率在以90 kHz和270 kHz为中心的2个频率带中,不随加载应力的变化而发生变化;不同阶段的幅值-频率分布规律有明显区别,岩爆阶段的声发射事件密度最大处对应的主频不小于加载阶段,岩爆阶段出现声发射最高幅值,岩爆阶段的声发射平均主频在200 kHz以上,岩爆阶段的声发射最高幅值和平均主频均大于加载阶段,表明了岩爆阶段岩石发生了更加剧烈的破坏。 展开更多

关键词 岩爆 幅频分析 声发射 分布密度

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颗粒材料堆积体的基底压力分布试验研究

10

作者 王子元 莫品强 +2 位作者 胡静 赵子露 肖琼 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期158-163,共6页

针对颗粒材料堆积体的压力下降问题,研究了点沉积法下不同漏斗高度、颗粒粒径和颗粒形状对基底压力分布的影响。结果显示,基底压力下降现象与内部应力拱有关,且与漏斗高度、颗粒粒径和颗粒形状相关。随着堆积体质量的增加,应力拱稳定性... 针对颗粒材料堆积体的压力下降问题,研究了点沉积法下不同漏斗高度、颗粒粒径和颗粒形状对基底压力分布的影响。结果显示,基底压力下降现象与内部应力拱有关,且与漏斗高度、颗粒粒径和颗粒形状相关。随着堆积体质量的增加,应力拱稳定性增强,应力凹陷比趋于稳定。漏斗高度距堆顶距离越大,测得的基底压力越大,应力凹陷程度越小。堆积体应力凹陷比随颗粒粒径的增加,呈现先增加后减少的趋势,并在粒径0.6~1.18 mm的堆积体中出现了应力集中现象。随着堆积体质量的增加,标准砂试样的应力凹陷比先增加后减小,而散煤则是一致下降。 展开更多

关键词 堆积体 基底压力 点沉积法 应力凹陷比

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应变率对红砂岩渐进破坏过程和特征应力的影响 被引量：43

11

作者 王洪亮 范鹏贤 +2 位作者 王明洋 李文培 钱岳红 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期1340-1346,共7页

为了深入研究脆性岩石的渐进破坏过程,利用RMT-150C型岩石力学试验系统对产自鲁南地区的一种红砂岩进行了系统的力学性质试验研究,得出该类型砂岩试样在不同应变率条件下的力学表现。将试件的渐进破坏过程通过特征应力分为裂纹闭合阶段... 为了深入研究脆性岩石的渐进破坏过程,利用RMT-150C型岩石力学试验系统对产自鲁南地区的一种红砂岩进行了系统的力学性质试验研究,得出该类型砂岩试样在不同应变率条件下的力学表现。将试件的渐进破坏过程通过特征应力分为裂纹闭合阶段、线弹性变形阶段、裂纹起裂和稳定扩展阶段以及裂纹不稳定扩展阶段,通过对应力-应变曲线、轴向变形刚度、体积应变曲线和裂纹体积应变等数据的分析,以及采用动点回归技术确定了试样的起裂应力和致损应力,并进一步研究了该类红砂岩的渐进破坏过程及红砂岩峰值强度、起裂应力等参数和应变率之间的关系。试验结果表明,随着应变率的增加,红砂岩试样的峰值强度先降低后提高,起裂应力及致损应力与峰值强度的比值均有所降低。分析了红砂岩峰值强度变化的物理机制并给出了解释,研究了应变率对红砂岩渐进破坏过程的影响。 展开更多

关键词 红砂岩 应变率 力学性能 试验研究

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圆孔缺陷与I型运动裂纹相互作用的试验研究 被引量：25

12

作者 杨仁树 许鹏 +1 位作者 岳中文 陈程 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1597-1602,共6页

为了研究运动裂纹与圆形孔缺陷的相互作用机制,采用数字激光动态焦散线方法进行了含圆形孔缺陷的冲击试验。结果表明：在冲击载荷下,I型运动裂纹在与圆形孔贯通前,断裂面光滑,扩展路径平直;运动裂纹从圆形孔上端起裂后,断裂面凹凸不平,... 为了研究运动裂纹与圆形孔缺陷的相互作用机制,采用数字激光动态焦散线方法进行了含圆形孔缺陷的冲击试验。结果表明：在冲击载荷下,I型运动裂纹在与圆形孔贯通前,断裂面光滑,扩展路径平直;运动裂纹从圆形孔上端起裂后,断裂面凹凸不平,扩展路径也更为弯曲。当运动裂纹朝向邻近的圆形孔扩展时,圆形孔对运动裂纹的扩展速度和动态应力强度因子有抑制作用,且随着圆形孔直径的增大,这种抑制作用不断增强。当运动裂纹与圆形孔缺陷汇聚后,圆形孔阻碍了裂纹的继续扩展,裂纹尖端被钝化,钝裂纹的起裂韧度较尖裂纹提高9.58%～13.87%,裂纹再次起裂时的扩展速度和动态应力强度因子存在明显的跳跃,表明钝裂纹更难起裂,需要消耗的能量更多。 展开更多

关键词 焦散线 运动裂纹 圆形孔缺陷 裂纹扩展速度 动态应力强度因子

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节理对爆生裂纹扩展影响的试验研究 被引量：12

13

作者 杨仁树 丁晨曦 +2 位作者 杨立云 王雁冰 许鹏 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期26-30,44,共6页

采用模型试验方法,结合新型数字激光动态焦散线试验系统,比较了不同炮孔与节理间距下节理处起裂的动态行为,研究了节理对爆生裂纹扩展的影响。结果表明,由于节理结构的细观差异,试件的破坏形态表现出多样性。根据节理处起裂时段的差异,... 采用模型试验方法,结合新型数字激光动态焦散线试验系统,比较了不同炮孔与节理间距下节理处起裂的动态行为,研究了节理对爆生裂纹扩展的影响。结果表明,由于节理结构的细观差异,试件的破坏形态表现出多样性。根据节理处起裂时段的差异,节理处起裂形式有2种,形式Ⅰ:在爆生裂纹扩展至节理之后,节理处起裂并扩展;该种起裂形式下,爆生裂纹对节理的直接作用是节理处起裂的主要原因,炮孔到节理的距离对节理处起裂裂纹的偏移距离影响不大。形式Ⅱ:在爆生裂纹扩展至节理之前,节理处已经起裂并扩展;该种起裂形式下,爆炸应力波对节理的作用是节理处起裂的主要原因。节理处裂纹的整体偏移范围由这两种起裂形式决定。试件的不同破坏形态在裂纹扩展的应力特征上表现出差异性和复杂性。 展开更多

关键词 模型试验 动态焦散线 爆生裂纹 节理 起裂 应力特征

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盾构地中对接冻结加固模型试验(Ⅱ)——冻结过程中地层的冻胀效应研究 被引量：13

14

作者 石荣剑 陈斌 +2 位作者 岳丰田 张勇 陆路 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2639-2646,共8页

盾构地中对接冻结加固过程中形成不规则形状的冻结体,产生的冻胀效应会引起上部地层产生不均匀冻胀变形。为了获得冻结过程中冻胀效应对上部地层变形的影响规律,以上海地区软土地层中盾构地中对接冻结工程为原型,按照相似理论,设计进行... 盾构地中对接冻结加固过程中形成不规则形状的冻结体,产生的冻胀效应会引起上部地层产生不均匀冻胀变形。为了获得冻结过程中冻胀效应对上部地层变形的影响规律,以上海地区软土地层中盾构地中对接冻结工程为原型,按照相似理论,设计进行了盾构对接位置地层冻结加固的模型试验,获得了如下结论:冻结过程中,冻胀引起上部地层的变形量随着冻结壁厚度的增长而线性增大,当冻结壁发展超过测点位置后,相应位置的地层变形不再变化。冻结产生的冻胀力对上部地层有压缩作用,随着地层内测点埋深的增加,地层变形量和地层平均应变都逐渐增大。当冻胀力超过土层的黏聚力后,上部土层的滑动使地层平均应变不再增加,地层不再被压缩,下部地层的变形会直接传递到上部地层。研究结果表明,影响冻结加固体上部地层变形量的主要因素是冻结壁的厚度,次要因素是地层的埋深。 展开更多

关键词 人工冻结 冻胀效应 盾构对接 地层压缩 模型试验

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含缺陷结构的冲击断裂试验研究 被引量：11

15

作者 杨仁树 丁晨曦 +2 位作者 杨立云 陈程 孙金超 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期103-108,121,共7页

利用新型数字激光动态焦散线试验系统和落锤冲击加载平台,以缺陷端部曲率为单一变量,将孔状缺陷和裂纹缺陷纳入同一个试验研究体系。研究了冲击荷载下,含不同端部曲率中央缺陷的PMMA条形试件的三点弯曲动态断裂过程,断裂破坏经历三个阶... 利用新型数字激光动态焦散线试验系统和落锤冲击加载平台,以缺陷端部曲率为单一变量,将孔状缺陷和裂纹缺陷纳入同一个试验研究体系。研究了冲击荷载下,含不同端部曲率中央缺陷的PMMA条形试件的三点弯曲动态断裂过程,断裂破坏经历三个阶段:前期为冲击应力波作用下,试件下边界裂纹的起裂与扩展;中期为裂纹在缺陷处的应力释放和停滞;后期为落锤自重作用下,缺陷端部的起裂与试件贯穿。在相同的试验条件下,不同端部曲率的缺陷对前期裂纹起裂与扩展基本没有影响;缺陷端部曲率越大,中期缺陷处停滞时间越短,并得出二者之间的近似函数关系;后期缺陷端部起裂时的应力强度因子随着缺陷端部曲率的增大呈现出先减小后增大的变化趋势。 展开更多

关键词 动态焦散线 冲击荷载 缺陷 曲率 应力强度因子

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微差爆破的爆生裂纹扩展特性试验研究 被引量：11

16

作者 杨仁树 丁晨曦 +2 位作者 杨国梁 杨立云 王雁冰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期97-102,共6页

以有机玻璃为模型材料,采用新型数字激光动态焦散线实验系统,研究了延时为20μs和40μs的微差爆破爆生主裂纹扩展特性,比较了试件破坏形态和破坏过程的差异,分析了爆生主裂纹扩展过程中的偏转角度、扩展速度和动态应力强度因子等物理量... 以有机玻璃为模型材料,采用新型数字激光动态焦散线实验系统,研究了延时为20μs和40μs的微差爆破爆生主裂纹扩展特性,比较了试件破坏形态和破坏过程的差异,分析了爆生主裂纹扩展过程中的偏转角度、扩展速度和动态应力强度因子等物理量随时间的变化关系。结果表明,延时为20μs的爆生主裂纹的竖向偏移值明显大于延时为40μs的情况。延时时间的不同对爆生主裂纹动态应力强度因子的第一次峰值没有明显影响,但对其第二次峰值影响显著。此外,两个或多个切槽炮孔同向并排起爆会使得爆生主裂纹的扩展偏离切槽方向,影响定向断裂效果,应尽量避免。 展开更多

关键词 微差爆破 爆生主裂纹 扩展速度 动态应力强度因子 定向断裂

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三轴低频循环荷载下盐岩体积应变特性研究 被引量：11

17

作者 许宏发 王晨 +1 位作者 马林建 董璐 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期741-746,共6页

地下储气库围岩长期处于复杂疲劳应力状态下,盐岩三轴循环荷载下的变形规律对储气库稳定性分析有参考价值。对8个盐岩试块进行了不同围压、不同应力水平和不同频率条件下的循环荷载试验。对每一试块施加恒定围压和轴向低频循环荷载。对... 地下储气库围岩长期处于复杂疲劳应力状态下,盐岩三轴循环荷载下的变形规律对储气库稳定性分析有参考价值。对8个盐岩试块进行了不同围压、不同应力水平和不同频率条件下的循环荷载试验。对每一试块施加恒定围压和轴向低频循环荷载。对试验参数进行了无量纲处理,分析了应力比强度(广义剪应力强度与球应力的比值)、应力比振幅、上限应力水平、荷载频率、循环次数(N)等对体积应变(?v)的影响。利用函数?v=?lg N+?v0,对每一试块的体积应变–循环次数曲线进行了拟合分析,获得了参数?和?v0随应力比振幅、上限应力水平和频率变化的数学表达式。标准化回归系数分析表明,上限应力水平是影响盐岩体积变形的主要因素,其次是应力比振幅。在高上限应力水平三轴状态下,盐岩主要表现出体积扩大现象。 展开更多

关键词 三轴试验 低频循环 盐岩 体积变形 岩石扩容

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地下水封石油洞库施工期监控量测与稳定性分析 被引量：8

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作者 田昊 李术才 +6 位作者 王者超 薛翊国 周毅 姜彦彦 赵建纲 王轮祥 吕晓庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1710-1720,共11页

现场监控量测是确保大型地下工程建造和运营安全的重要手段。地下水封石油洞库在中国刚刚起步,不但缺少监测方案设计原则、实施方法等方面的规范标准,还缺少对相关监测数据分析方面的研究。以国内首个正在实施的大型地下水封石油洞库建... 现场监控量测是确保大型地下工程建造和运营安全的重要手段。地下水封石油洞库在中国刚刚起步,不但缺少监测方案设计原则、实施方法等方面的规范标准,还缺少对相关监测数据分析方面的研究。以国内首个正在实施的大型地下水封石油洞库建设项目为依托,首先介绍了适用于大型地下水封石油洞库的监测原则与实施方法,该原则和方法充分考虑工程特征、地质情况和经济适用性;其次介绍了洞库监测结果：洞室大部分监测断面的洞周围岩收敛变形、拱顶沉降、内部位移和围岩松动圈分别处于4~8 mm、3~6 mm、4~8 mm和0.9~1.8 m区间范围内,锚杆应力和接触应力值大部分控制在50 MPa和0.5 MPa以内;而后分析了监测数据：1黄岛地下水封石油洞库围岩变形和支护受力较小、岩体稳定性良好、设计支护方案合理;2综合全面的监控量测结果可准确地反映地下水封石油洞库稳定性特征;3监测数据显示地下水封石油洞库稳定性表现出显著的时空演化特征。该研究可为中国地下水封石油洞库监测技术和稳定性评价研究提供重要依据。 展开更多

关键词 地下水封石油洞库 监控量测 围岩稳定性 围岩变形

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不同跨依次受火混凝土连续板试验研究及理论分析 被引量：6

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作者 王勇 段亚昆 +4 位作者 张亚军 张耕源 邱仓虎 袁广林 周萌 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期23-40,共18页

为研究不同跨依次受火工况下混凝土连续板力学行为,对三块混凝土连续板进行火灾试验,分析不同跨受火顺序、受火时间间隔、配筋率和配筋方式等对试验板各跨温度、变形、板角约束力和破坏模式等影响规律;在此基础上,采用6种混凝土板极限... 为研究不同跨依次受火工况下混凝土连续板力学行为,对三块混凝土连续板进行火灾试验,分析不同跨受火顺序、受火时间间隔、配筋率和配筋方式等对试验板各跨温度、变形、板角约束力和破坏模式等影响规律;在此基础上,采用6种混凝土板极限承载力理论,对连续板各跨承载力进行计算分析。试验表明,每跨炉温及板截面温度分布主要取决于自身跨受火情况;不同跨受火工况和边界条件对连续板各跨跨中变形趋势、裂缝分布和破坏机理有重要影响,进而两边跨和中跨具有完全相反的跨中变形趋势,且中跨裂缝较多,易出现完整性破坏。此外,理论表明相比边界作用和受拉薄膜影响,不同跨受火工况及其配筋率对连续板各跨极限承载力变化趋势和数值有决定性影响。总之,对于任一火灾蔓延工况,提高配筋率和采用连续配筋方式有助于提高混凝土连续板各跨抗火性能。 展开更多

关键词 混凝土连续板 火灾试验 配筋率 温度 变形 破坏模式

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动态爆生裂纹相互影响的试验研究 被引量：5

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作者 杨仁树 丁晨曦 +2 位作者 杨立云 张永新 李炜煜 《爆破》 CSCD 北大核心 2016年第2期1-5,73,共6页

采用以有机玻璃（PMMA）为材料的模型试验方法,分析了试件的破坏形态和裂纹尖端的应力特征,研究了对向切槽炮孔的不同竖向间距对爆生裂纹扩展的影响。结果表明：爆生裂纹扩展过程中,裂纹速度震荡减小,裂纹尖端应力变化经历两个阶段,Ⅰ... 采用以有机玻璃（PMMA）为材料的模型试验方法,分析了试件的破坏形态和裂纹尖端的应力特征,研究了对向切槽炮孔的不同竖向间距对爆生裂纹扩展的影响。结果表明：爆生裂纹扩展过程中,裂纹速度震荡减小,裂纹尖端应力变化经历两个阶段,Ⅰ阶段（0～110μs）裂纹尖端动态应力强度因子迅速减小,试件破坏以拉伸破坏为主;Ⅱ阶段（110μs～止裂）裂纹尖端动态应力强度因子先增大后减小,试件破坏兼有拉伸破坏和剪切破坏。炮孔的竖向间距的不同对爆生裂纹Ⅰ阶段扩展影响不大,对Ⅱ阶段扩展影响显著。对向裂纹起到自由面作用并引导己方裂纹向其发生偏转,从对向裂纹面处反射的应力波加强了己方裂纹尖端的应力集中。 展开更多

关键词 爆生裂纹 动态应力强度因子 拉伸破坏 剪切破坏 应力波

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