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模型试验中材料变形破坏的时间相似问题 被引量：11
1
作者 范鹏贤 王明洋 +2 位作者 邢灏喆 姜开锋 李治中 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1843-1851,共9页
模型试验是岩石力学与工程的主要研究方法之一。随着地下工程埋深的逐步增大,岩石在变形破坏过程中表现出了显著的时间效应。如何模拟随时间发展的岩石变形破坏过程是一个关键但未得到充分研究的科学问题。将模型试验中的时间相似问题... 模型试验是岩石力学与工程的主要研究方法之一。随着地下工程埋深的逐步增大,岩石在变形破坏过程中表现出了显著的时间效应。如何模拟随时间发展的岩石变形破坏过程是一个关键但未得到充分研究的科学问题。将模型试验中的时间相似问题根据复杂程度和过程特点分为几组,基于相似理论,分别推导运动学/动力学问题、波传播问题、蠕变问题(基于不同模型)、与时间相关的破坏问题中的时间相似关系,给出不同时效变形破坏过程的相似关系表达式。理论分析发现,目前地质力学模型试验中普遍采用的时间相似关系仅适用于弹塑性的运动学或动力学问题,在研究其他时间相关的变形破坏问题时,应根据时间在物理过程中所起的作用和采用的分析模型选择适用的时间相似系数。讨论深部岩体初始应变状态的模拟问题及岩体的时效破坏问题。所推导的不同物理过程中的时间相似系数可为深部岩体相关地质力学模型试验提供理论参考。 展开更多
关键词 岩石力学 地质力学模型试验 相似原理 时间相似 蠕变 时效破坏
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超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置研制及应用 被引量：1
2
作者 石磊 张希巍 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2161-2169,共9页
为研究超深部岩芯的变形与破裂行为,研制了超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置。该装置主要用于测试超深钻岩芯加工的试样(25 mm×25 mm×50 mm)在真三轴应力下的全应力-应变行为、循环加卸载破裂行为和时效变形行为,解决了试样... 为研究超深部岩芯的变形与破裂行为,研制了超深钻岩芯地质环境真三轴试验装置。该装置主要用于测试超深钻岩芯加工的试样(25 mm×25 mm×50 mm)在真三轴应力下的全应力-应变行为、循环加卸载破裂行为和时效变形行为,解决了试样变形测量不准确、加载系统低刚度、高油压与作动器压力互相干涉等技术难题。利用该装置完成了山东黄金集团三山岛金矿西岭副井工勘孔岩芯真三轴应力下力学行为的测试,发现:循环加卸载弱化了试样的脆性破裂特征,诱导3个方向的变形表现出各向异性;分级蠕变试验中,试样3个方向的变形均表现出初始蠕变、稳态蠕变、加速蠕变,且3个方向的蠕变速率均随偏应力的增加近似线性增加。 展开更多
关键词 超深钻岩芯 真三轴试验 全应力-应变 循环加卸载 时效破坏
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节理岩体中巷道围岩损伤演化与时效破坏研究 被引量：4
3
作者 邢猛 李连崇 邢亚子 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第3期60-63,共4页
基于对岩石长期强度特征的认识,从岩石的强度、弹模等物理力学性质受环境影响随时间劣化以及岩石内部细观损伤积累的角度出发,通过引入岩体细观表征单元体的强度退化方程,应用RFPA数值分析方法,模拟了节理分布对巷道围岩的损伤演化和时... 基于对岩石长期强度特征的认识,从岩石的强度、弹模等物理力学性质受环境影响随时间劣化以及岩石内部细观损伤积累的角度出发,通过引入岩体细观表征单元体的强度退化方程,应用RFPA数值分析方法,模拟了节理分布对巷道围岩的损伤演化和时效破坏机制的影响。在节理的影响下,巷道开挖后,围岩的应力分布规律发生明显的改变;节理为水平节理,巷道以两侧边墙片帮破坏为主;随着节理面倾角的变化,巷道围岩的时效损伤破坏模式也发生了明显的变化,巷道破坏区随节理倾角的增大相应旋转;当节理方向竖直时,巷道破坏主要集中于拱顶和拱底部位,出现了严重的冒顶和底鼓现象。同时,巷道周围围岩的位移也发生明显的变化,并且随着节理倾角的增大,巷道位移呈现出先增后减的大致趋势。 展开更多
关键词 节理岩体 巷道围岩 长期强度 损伤演化 时效破坏 应力分布
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复杂地质条件下隧道支护体时效可靠性分析 被引量：1
4
作者 宋建康 刘春原 《河北工业大学学报》 CAS 2018年第4期113-118,共6页
由于隧道围岩具有蠕变特性,导致隧道结构的可靠性与稳定性有着显著的时效特性.很多隧道塌方事故并不是在当前掌子面发生的,而是在隧道开挖支护完成一段时间后才发生,但目前对于此类事故的研究,即隧道围岩及支护结构的时效可靠性的研究很... 由于隧道围岩具有蠕变特性,导致隧道结构的可靠性与稳定性有着显著的时效特性.很多隧道塌方事故并不是在当前掌子面发生的,而是在隧道开挖支护完成一段时间后才发生,但目前对于此类事故的研究,即隧道围岩及支护结构的时效可靠性的研究很少.将支护体系的时效破坏概率定义为支护体的实际位移值超过极限位移的概率.根据相关规范以及法国学者Louis提出的最大容许位移约为埋深的1‰的理论,可以计算得到隧道断面上不同位置处不同方向的极限位移,即位移阀值.利用ABAQUS有限元软件对张石高速岳家沟隧道工程RK75+880断面进行建模分析,选择时效硬化蠕变本构模型,作出断面上各个观测点处的支护体位移时程曲线.确定各个观测点处的极限位移,进而计算各个观测点的时效破坏概率,分析隧道断面的时效可靠性与稳定性. 展开更多
关键词 蠕变特性 时效特性 时效破坏概率 极限位移 时效硬化
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含初始损伤大理岩的时效变形与破坏试验研究 被引量：11
5
作者 陈静 江权 +1 位作者 冯夏庭 胡嫣然 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期27-37,共11页
为研究大型地下洞室在持续的多次开挖卸荷和复杂应力重分布过程中损伤围岩的时效变形和破坏特性,针对现有岩石流变或时效破坏试验研究未充分考虑试样初始损伤的不足,通过预加载的方式对大理岩构造初始损伤,结合声发射对含初始损伤大理... 为研究大型地下洞室在持续的多次开挖卸荷和复杂应力重分布过程中损伤围岩的时效变形和破坏特性,针对现有岩石流变或时效破坏试验研究未充分考虑试样初始损伤的不足,通过预加载的方式对大理岩构造初始损伤,结合声发射对含初始损伤大理岩进行单轴压缩时效变形和破坏试验及裂纹扩展观测分析,同时对比开展含初始损伤大理岩和完整大理岩的蠕变试验研究。结果表明:1)含初始损伤大理岩单轴压缩时效破坏没有明显的应力峰值点;当临近破坏停止加载保持应力恒定后,其环向应变的增长幅度远大于轴向应变的增长幅度。同步声发射监测揭示体应变的拐点是含初始损伤样发生破坏的先兆。2)三轴蠕变试验中含初始损伤大理岩的轴向和径向应变均大于完整大理岩的轴向和径向应变,体应变结果分析显示含初始损伤大理岩在加载初期即出现体积扩容。3)随着围压的升高无损伤大理岩仍发生剪切型脆性破坏,含初始损伤大理岩从脆性破坏向延性破坏转化,最终呈现"X"型共轭剪切鼓胀破坏。试验研究结果有力地表明含初始损伤大理岩的时效变形与破坏特性不同于完整大理岩,其对更加合理地分析地下洞室长期稳定性具有重要的借鉴意义。 展开更多
关键词 含初始损伤大理岩 完整大理岩 单轴压缩 蠕变实验 时效变形破坏
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