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含水率和围压对安家岭泥岩峰后力学特性影响的试验研究 被引量：7
1
作者 王来贵 张红记 +2 位作者 张春会 潘纪伟 赵娜 《实验力学》 CSCD 北大核心 2016年第5期683-693,共11页
为分析含水率和围压对泥岩峰后力学特性的影响,从山西安家岭矿取泥岩,制成不同含水率的5组试样,在YAW2000电液伺服试验机上开展了三轴试验,获得了不同含水率泥岩试样三轴全程应力应变曲线,使用激光共聚焦显微镜观测了泥岩增水过程中微... 为分析含水率和围压对泥岩峰后力学特性的影响,从山西安家岭矿取泥岩,制成不同含水率的5组试样,在YAW2000电液伺服试验机上开展了三轴试验,获得了不同含水率泥岩试样三轴全程应力应变曲线,使用激光共聚焦显微镜观测了泥岩增水过程中微观结构变化。利用试验结果,分析了围压和含水率对泥岩峰值强度、残余强度、弹性模量、破坏应变和脆性模量的影响规律和泥岩增水过程中微观结构的变化规律。引入脆性模量系数和强度退化指数来描述围压对泥岩峰后强度退化过程和残余强度的影响,与FLAC中的SS模型结合,建立了考虑围压影响的泥岩应变软化力学模型,模拟了围压对泥岩应变软化行为的影响。研究结果表明:(1)随着围压增加,泥岩的峰值强度、偏应力峰值、破坏应变和残余强度都增长,峰后强度降低速率趋缓,强度退化指数和脆性模量系数可以较好地描述围压对泥岩残余强度和峰后强度退化过程的影响。(2)泥岩增水过程中,岩样内微裂隙及尺寸增长,泥岩的力学性质劣化。随着含水率增加,泥岩的弹性模量、峰值强度和残余强度降低,破坏应变增长。含水率与泥岩的弹性模量、峰值强度和破坏应变之间近似服从线性关系。(3)本文基于脆性模量系数的岩石应变软化模型能较好地描述三轴压缩泥岩的全程变形行为。 展开更多
关键词 泥岩 峰后力学特性 含水率 围压
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损伤与破裂岩样力学特性试验研究 被引量：6
2
作者 孟庆彬 钱唯 +4 位作者 浦海 黄炳香 王从凯 孙稳 王杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1534-1546,共13页
深地矿产资源开发中所要面对的是与浅部巷道有着本质性差异的破裂围岩,破裂围岩的力学特性与完整岩石差异性较大。为探究损伤和破裂岩石的力学行为,提出采用同时卸除轴压与围压的三轴卸荷试验来制备损伤和破裂岩样的试验方法,定义一种... 深地矿产资源开发中所要面对的是与浅部巷道有着本质性差异的破裂围岩,破裂围岩的力学特性与完整岩石差异性较大。为探究损伤和破裂岩石的力学行为,提出采用同时卸除轴压与围压的三轴卸荷试验来制备损伤和破裂岩样的试验方法,定义一种基于弹性模量的劣化和考虑塑性变形影响的适用于描述岩石损伤破裂行为的表观损伤破裂变量。采用MTS 815岩石力学试验系统开展峰前、峰值、峰后及残余等8个卸载点的三轴卸荷试验,获得不同损伤破裂度的岩样。通过开展损伤与破裂岩样再承载特性的三轴压缩试验,揭示了损伤和破裂岩样的峰值应力、强度与变形参数、扩容特性与围压及损伤破裂度间的变化规律。试验结果表明,不同损伤破裂度岩样的三轴再加载试验应力–应变曲线仍具有完整岩样常规三轴压缩试验的五阶段,但高损伤破裂度岩样的峰后软化段曲线逐步平缓,表现出一定的塑性变形特性。岩样的峰值应力、强度和变形参数与围压呈正相关,围压对岩样的体积扩容具有显著的抑制作用。随着岩样损伤破裂度的增大,卸荷后再加载岩样的体积应变越易产生扩容现象,岩样的峰值应力、弹性模量随之降低,而广义泊松比随之增大。 展开更多
关键词 岩石力学 损伤与破裂岩样 峰后力学特性 体积扩容 再承载试验
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煤岩组合体峰后卸加载力学特性及支护作用机理
3
作者 段会强 王超 孙明 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期372-383,共12页
为深入研究煤岩组合体的峰后卸加载力学特性,采用PFC(Particle Flow Code)数值模拟软件对其进行了模拟试验,分析了不同卸载应力水平、卸载速率和支护方案对其强度、弹性模量、峰值轴向应变、冲击能量指数及声发射等特征的影响。结果表明... 为深入研究煤岩组合体的峰后卸加载力学特性,采用PFC(Particle Flow Code)数值模拟软件对其进行了模拟试验,分析了不同卸载应力水平、卸载速率和支护方案对其强度、弹性模量、峰值轴向应变、冲击能量指数及声发射等特征的影响。结果表明:煤岩组合体在峰后阶段已经产生损伤,其峰后卸加载强度、弹性模量、冲击能量指数和最大声发射撞击计数均低于峰前常规单轴压缩的结果。在相同的卸载速率下,峰后卸载应力水平越高,煤岩组合体峰后卸加载强度越高。卸载速率对煤岩组合体峰后卸加载有整体强化和局部弱化两方面的作用。在相同峰后卸载应力水平条件下,随卸载速率的增加,煤岩组合体峰后卸加载强度呈“先增大、后减小”的演化特征。支护能够显著提高破碎煤岩组合体的强度和弹性模量,但只有稳定的支护方式才能够有效降低其冲击能量指数。为提高破碎煤岩体的稳定性和降低冲击风险,应当选择具有高强度、高可靠性和大变形能力的支护系统并增加护表面积。工程示例证明研究成果对现场工程实践具有指导意义。 展开更多
关键词 煤岩组合体 峰后力学特性 声发射 支护
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细砂岩峰后力学特性和材料强度研究 被引量：3
4
作者 周纪军 单仁亮 +1 位作者 王辉 耿慧辉 《煤炭工程》 北大核心 2011年第4期96-98,共3页
通过细砂岩三轴试验,得到不同围压的应力—应变曲线和轴向应变—径向应变曲线,分析和研究了峰值点与断层产生点的不同。试验表明,岩石在断层产生之后沿断层面滑移,围压、岩块的材料强度和岩块排列的结构效应三者共同决定了岩石的峰后力... 通过细砂岩三轴试验,得到不同围压的应力—应变曲线和轴向应变—径向应变曲线,分析和研究了峰值点与断层产生点的不同。试验表明,岩石在断层产生之后沿断层面滑移,围压、岩块的材料强度和岩块排列的结构效应三者共同决定了岩石的峰后力学行为。对比不同加载历史的岩块压剪试验数据,表明试验设计的围压对岩块材料强度影响很小,压缩实验和剪切实验得到的强度参数存在差异。 展开更多
关键词 径向应变 峰后力学特性 结构效应 材料强度
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岩石力学的发展及峰后力学特性的研究
5
作者 赵炎炎 《智能城市》 2016年第5期42-,共1页
近年来,在公路、桥梁、隧道等工程迅速发展的同时,也伴随着许多由于岩石的破坏而造成的地质灾害,人们逐渐认识到岩石变形全过程的研究在工程中的重要性,本文主要总结了前人对岩石特性的研究进展,同时简述了有关岩石的峰值后曲线特性的... 近年来,在公路、桥梁、隧道等工程迅速发展的同时,也伴随着许多由于岩石的破坏而造成的地质灾害,人们逐渐认识到岩石变形全过程的研究在工程中的重要性,本文主要总结了前人对岩石特性的研究进展,同时简述了有关岩石的峰值后曲线特性的研究现状,为今后工程上应用提供理论基础。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石破坏 稳定性 峰后力学特性
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