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不同卸荷应力路径下砂岩时滞变形破坏特征研究
被引量：
3
1
作者
王宇
郑子华
+1 位作者
黎瑾
夏
厚
磊
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期3400-3414,共15页
地下工程中高地应力赋存环境下的脆硬性岩体在开挖卸荷过程中极易发生时滞型岩爆。通过开展不同卸荷应力路径下考虑围压卸荷速率及卸荷量影响的砂岩三轴时滞变形破坏试验及细观检测分析,探讨不同影响因素作用下的的砂岩时滞变形破坏特...
地下工程中高地应力赋存环境下的脆硬性岩体在开挖卸荷过程中极易发生时滞型岩爆。通过开展不同卸荷应力路径下考虑围压卸荷速率及卸荷量影响的砂岩三轴时滞变形破坏试验及细观检测分析,探讨不同影响因素作用下的的砂岩时滞变形破坏特征。研究结果表明:不同卸荷应力路径下,时滞变形段总时间均随围压卸荷速率v3先增大后减小,而随围压卸荷比V_(σ)则呈现持续减小的趋势,但升轴压卸围压条件下时滞变形段总时间显著大于恒轴压卸围压,结合试样宏观破坏特征可知,升轴压卸围压应力路径下试样时滞变形破坏程度更高。此外,利用SEM+EDS进行断面特征定量分析表明,不同影响因素作用下的断面矿物颗粒特征与时滞变形段总时间密切相关;最后,结合重整化群理论,建立基于logistics函数的分阶段损伤本构模型,并计算验证模型的合理性。研究结果对于时滞型岩爆的孕育机制研究具有一定的指导意义。
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关键词
岩石力学
卸荷应力路径
时滞变形
重整化群理论
损伤临界值
原文传递
泥岩卸荷损伤-水次序作用下的劣化规律研究
被引量：
2
2
作者
王宇
夏
厚
磊
+1 位作者
茆苏徽
闫亮
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期385-395,共11页
工程开挖建设导致软岩形成卸荷损伤,其在水-岩作用下的劣化特征与卸荷损伤程度密切相关。以巴东地区红层泥岩为研究对象,设计进行了泥岩卸荷损伤模拟试验,随后对卸荷损伤泥岩试样进行水-岩作用试验,结果显示:卸荷损伤导致泥岩局部矿物...
工程开挖建设导致软岩形成卸荷损伤,其在水-岩作用下的劣化特征与卸荷损伤程度密切相关。以巴东地区红层泥岩为研究对象,设计进行了泥岩卸荷损伤模拟试验,随后对卸荷损伤泥岩试样进行水-岩作用试验,结果显示:卸荷损伤导致泥岩局部矿物颗粒形态破坏、微裂缝发育,在后续水-岩作用下颗粒间胶结程度持续弱化,孔隙、裂缝进一步扩展。宏细观参数随水-岩作用时间的增长,其中质量m呈现先上升后骤然下降再趋于稳定的趋势,纵波波速P呈现先减少后上升的趋势,体积应变εv呈现逐渐增大的趋势,分形维数K呈逐渐增长的趋势;且各参数的增长速率均随卸荷损伤程度D的增大呈幂函数增加,当D≥0.49时,各参数的增长速率急剧增大;确定以质量、纵波波速、体积应变和分形维数作为与水反应系统的变量,并运用非线性动力学理论建立了水-岩作用下的泥岩劣化模型,并验证了模型的合理性。研究结果表明所建模型能表征卸荷损伤泥岩在水-岩作用下的宏细观特征参数变化趋势提供一定理论参考。
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关键词
卸荷损伤
水-岩作用
宏细观参数
劣化规律
非线性动力学模型
下载PDF
职称材料
含水泥岩卸荷蠕变数值模拟及劣化机制研究
3
作者
王宇
夏
厚
磊
+1 位作者
邓华锋
李建林
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1621-1635,共15页
为揭示含水泥岩卸荷蠕变破坏机制,开展不同含水率泥岩升轴压卸围压蠕变试验、细观结构测试及数值模拟分析。试验结果表明,含水率对泥岩蠕变变形影响显著,且同一蠕变应力水平下,轴向应变受含水率影响显著大于侧向。SEM图像分析表明,含水...
为揭示含水泥岩卸荷蠕变破坏机制,开展不同含水率泥岩升轴压卸围压蠕变试验、细观结构测试及数值模拟分析。试验结果表明,含水率对泥岩蠕变变形影响显著,且同一蠕变应力水平下,轴向应变受含水率影响显著大于侧向。SEM图像分析表明,含水率增大导致泥岩内部孔隙度增大,矿物颗粒被溶解弱化,由致密程度好、强度高向强度低、疏松多孔不规则的堆积结构转化;并基于真实的泥岩细观结构特征,生成了统计学上等价的细观结构网络,建立了相应的GBM-PSC数值模型,并进行了验证。数值模拟计算结果发现,各类微裂纹数量均随含水率增大而增加,晶内张拉裂纹数量呈先增大后稳定再增大趋势,而晶间剪切裂纹数量则随含水率增大而持续增加;接触切向力角度偏转值及平均孔隙度均随卸荷蠕变时间增大呈先减小后稳定再增大趋势,且含水率越大,变化趋势越显著。最后,建立干燥及含水泥岩三阶段卸荷蠕变劣化演化模型。研究结果可为水作用下软岩工程开挖卸荷蠕变变形破坏机制研究提供一定的理论参考。
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关键词
岩石力学
含水泥岩
卸荷蠕变
细观结构网络
PFC2D数值模型
劣化机制
原文传递
题名
不同卸荷应力路径下砂岩时滞变形破坏特征研究
被引量：
3
1
作者
王宇
郑子华
黎瑾
夏
厚
磊
机构
三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室
三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第S01期3400-3414,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(U2034203)
三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室开放研究基金项目(2020KJZ07)
文摘
地下工程中高地应力赋存环境下的脆硬性岩体在开挖卸荷过程中极易发生时滞型岩爆。通过开展不同卸荷应力路径下考虑围压卸荷速率及卸荷量影响的砂岩三轴时滞变形破坏试验及细观检测分析,探讨不同影响因素作用下的的砂岩时滞变形破坏特征。研究结果表明:不同卸荷应力路径下,时滞变形段总时间均随围压卸荷速率v3先增大后减小,而随围压卸荷比V_(σ)则呈现持续减小的趋势,但升轴压卸围压条件下时滞变形段总时间显著大于恒轴压卸围压,结合试样宏观破坏特征可知,升轴压卸围压应力路径下试样时滞变形破坏程度更高。此外,利用SEM+EDS进行断面特征定量分析表明,不同影响因素作用下的断面矿物颗粒特征与时滞变形段总时间密切相关;最后,结合重整化群理论,建立基于logistics函数的分阶段损伤本构模型,并计算验证模型的合理性。研究结果对于时滞型岩爆的孕育机制研究具有一定的指导意义。
关键词
岩石力学
卸荷应力路径
时滞变形
重整化群理论
损伤临界值
Keywords
rock mechanics
unloading stress path
time-lagged deformation
renormalization group theory
damage threshold
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
泥岩卸荷损伤-水次序作用下的劣化规律研究
被引量：
2
2
作者
王宇
夏
厚
磊
茆苏徽
闫亮
机构
三峡库区地质灾害教育部重点实验室
三峡大学土木与建筑学院
三峡大学防灾减灾湖北省重点实验室
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期385-395,共11页
基金
国家自然科学基金项目(U2034203)
防灾减灾湖北省重点实验室(三峡大学)开放研究基金项目(2020KJZ07)。
文摘
工程开挖建设导致软岩形成卸荷损伤,其在水-岩作用下的劣化特征与卸荷损伤程度密切相关。以巴东地区红层泥岩为研究对象,设计进行了泥岩卸荷损伤模拟试验,随后对卸荷损伤泥岩试样进行水-岩作用试验,结果显示:卸荷损伤导致泥岩局部矿物颗粒形态破坏、微裂缝发育,在后续水-岩作用下颗粒间胶结程度持续弱化,孔隙、裂缝进一步扩展。宏细观参数随水-岩作用时间的增长,其中质量m呈现先上升后骤然下降再趋于稳定的趋势,纵波波速P呈现先减少后上升的趋势,体积应变εv呈现逐渐增大的趋势,分形维数K呈逐渐增长的趋势;且各参数的增长速率均随卸荷损伤程度D的增大呈幂函数增加,当D≥0.49时,各参数的增长速率急剧增大;确定以质量、纵波波速、体积应变和分形维数作为与水反应系统的变量,并运用非线性动力学理论建立了水-岩作用下的泥岩劣化模型,并验证了模型的合理性。研究结果表明所建模型能表征卸荷损伤泥岩在水-岩作用下的宏细观特征参数变化趋势提供一定理论参考。
关键词
卸荷损伤
水-岩作用
宏细观参数
劣化规律
非线性动力学模型
Keywords
unloading damage
water-rock interaction
macro-mesoscopic parameter
deterioration rule
nonlinear dynamic model
分类号
TU451 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
含水泥岩卸荷蠕变数值模拟及劣化机制研究
3
作者
王宇
夏
厚
磊
邓华锋
李建林
机构
三峡库区地质灾害教育部重点实验室
三峡大学湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1621-1635,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(U2034203,U22A20600)。
文摘
为揭示含水泥岩卸荷蠕变破坏机制,开展不同含水率泥岩升轴压卸围压蠕变试验、细观结构测试及数值模拟分析。试验结果表明,含水率对泥岩蠕变变形影响显著,且同一蠕变应力水平下,轴向应变受含水率影响显著大于侧向。SEM图像分析表明,含水率增大导致泥岩内部孔隙度增大,矿物颗粒被溶解弱化,由致密程度好、强度高向强度低、疏松多孔不规则的堆积结构转化;并基于真实的泥岩细观结构特征,生成了统计学上等价的细观结构网络,建立了相应的GBM-PSC数值模型,并进行了验证。数值模拟计算结果发现,各类微裂纹数量均随含水率增大而增加,晶内张拉裂纹数量呈先增大后稳定再增大趋势,而晶间剪切裂纹数量则随含水率增大而持续增加;接触切向力角度偏转值及平均孔隙度均随卸荷蠕变时间增大呈先减小后稳定再增大趋势,且含水率越大,变化趋势越显著。最后,建立干燥及含水泥岩三阶段卸荷蠕变劣化演化模型。研究结果可为水作用下软岩工程开挖卸荷蠕变变形破坏机制研究提供一定的理论参考。
关键词
岩石力学
含水泥岩
卸荷蠕变
细观结构网络
PFC2D数值模型
劣化机制
Keywords
rock mechanics
water-bearing mudstone
unloading creep
meso-structured networks
PFC2D numerical model
deterioration mechanism
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
不同卸荷应力路径下砂岩时滞变形破坏特征研究
王宇
郑子华
黎瑾
夏
厚
磊
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
原文传递
2
泥岩卸荷损伤-水次序作用下的劣化规律研究
王宇
夏
厚
磊
茆苏徽
闫亮
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
下载PDF
职称材料
3
含水泥岩卸荷蠕变数值模拟及劣化机制研究
王宇
夏
厚
磊
邓华锋
李建林
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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