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题名蠕变作用后裂隙类岩石单轴强度和裂纹扩展规律研究
被引量：6
- 1
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作者
秦楠
张作良
冯学志
刘亚琦
崔立桩
王永岩
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机构
青岛科技大学机电工程学院
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出处
《煤炭科学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第12期244-249,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51674149)
山东省自然科学基金资助项目(ZR2018PEE005)
煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室开放基金资助项目(JYBSYS2018204)。
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文摘
岩体在工程中受到外部载荷的长期作用,时间效应突出,且本身含有的不规则裂隙和孔隙,使得岩体强度和流变性更为复杂。为了研究裂隙类岩石蠕变作用对试件强度、破坏形式和裂纹扩展规律的影响,笔者预制单裂隙类岩石试件,第1组保证在同一应力水平和时间下,先进行单轴蠕变试验,再进行单轴压缩试验,第2组直接进行单轴压缩试验。研究发现:对单裂隙类岩石作用低应力蠕变,裂隙角度减小,蠕变效应对单轴压缩强度的影响变小。裂隙角度由90°变至75°过程中,蠕变效应强化作用减弱;45°时,蠕变效应起劣化作用;30°变至0°,劣化效应不明显。蠕变预处理试件与直接单轴压缩试件相比缺少明显的压密阶段,裂隙角度较小时,峰值应力区域变大。蠕变作用后试件弹性模量比直接压缩试件大,但随裂隙角度增大,弹性模量变小。蠕变作用对单轴压缩裂纹破坏机制和扩展规律的影响与裂隙角度有关,角度小时区别明显。先蠕变后压缩次生裂纹从原生裂纹尖端周围发起,裂纹短密集,而直接压缩次生裂纹稀疏向两端延伸扩展。
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关键词
裂隙类岩石
蠕变作用
单轴抗压强度
失效形式
次生裂纹
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Keywords
cracked similar rocks
creep behavior
uniaxial compressive strength
failure mode
secondary crack
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分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
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题名含不同倾角裂隙类岩石蠕变特性及数值模拟分析
被引量：2
- 2
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作者
王永岩
刘亚琦
冯学志
王浩
张作良
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机构
青岛科技大学机电工程学院
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出处
《计算机与数字工程》
2021年第9期1737-1742,1865,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(编号:51674149)
山东省自然科学基金项目(编号:ZR2019MEE082)资助。
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文摘
为研究含不同倾角裂隙岩石的蠕变特性,利用相似理论配制含不同倾角单裂隙类岩石,对含不同倾角单裂隙类岩石试件进行三轴蠕变试验,得到不同角度单裂隙类岩石的稳态蠕变率与稳态蠕变量,利用ANSYS软件对含不同倾角裂隙类岩石进行数值模拟并分析,得到试件的应力与应变云图和裂隙特征点的稳态蠕变量、稳态蠕变率曲线。研究发现:三轴稳态蠕变率随裂隙倾角的增大表现出先增大后减小再增大的趋势,在倾角为30°时稳态蠕变率最大,最大为2.59×10^(-4)h^(-1),在倾角为75°时最小,最小为1.47×10^(-4)h^(-1);试件在蠕变过程中,裂隙尖端产生应力集中现象,远离裂隙尖端的部分应力变化较均匀;运用ANSYS软件对不同裂隙倾角试件进行蠕变模拟分析发现,在30°倾角时蠕变应变量最大,在75°倾角时蠕变应变量最小,90°倾角试件与无损伤试件蠕变应变量变化较均匀。
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关键词
裂隙类岩石
裂隙倾角
蠕变作用
稳态蠕变率
数值模拟
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Keywords
crack similar rock
crack dip angle
creep effect
steady-state creep rate
numerical simulation
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名单轴压缩下单裂隙类岩石强度变形特性分析
被引量：11
- 3
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作者
肖桃李
何祥锋
汪宗华
张万强
田永锋
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机构
长江大学城市建设学院
长江大学城市建设学院
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出处
《长江大学学报（自然科学版）》
CAS
2018年第1期64-67,共4页
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基金
大学生创新训练计划项目(2016001)
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文摘
以含特定几何参数(长度、倾角)的预制单裂隙类岩石试样为模型,开展了单轴压缩试验,研究了单裂隙试样的强度变形特性。试验中观察到贯穿预制裂隙面的拉伸主裂纹和由预制裂隙尖端或中部萌生的次生裂纹;单轴压缩作用下,试样的破坏模式均为拉伸破坏;当裂隙长度不变时,随着倾角的增大,试样峰值强度先减小后增大,峰值强度最小值对应的倾角逐渐减小;当裂隙倾角不变时,试样峰值随裂隙长度的增大而减小;预制裂隙倾角是新裂纹萌生及扩展的诱因,裂隙长度影响次生裂纹迹线的数目。
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关键词
单轴压缩试验
单裂隙类岩石
强度变形
破坏模式
新裂纹
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Keywords
uniaxial compression experiment
strength deformation
damage mode
prefabricated single fissure
failure mode
new fracture
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分类号
TU452
[建筑科学—岩土工程]
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题名动静组合加载下裂隙试样力学特性和破坏模式
- 4
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作者
陈海明
陈杰
熊良宵
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机构
安徽理工大学土木建筑学院
华东交通大学土木建筑学院
安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心
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出处
《安徽理工大学学报（自然科学版）》
CAS
2024年第3期42-52,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(41440018,41672278)
矿山地下工程教育部工程研究中心开放研究项目(JYBGCZX2020101,JYBGCZX2021104)。
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文摘
目的为了深入了解裂隙岩石在同时受到地应力和动力扰动时的工程灾变机制。方法采用改进的分离式霍普金森压杆系统,对预制裂隙类岩石试样进行了动静组合加载试验。研究了应变率、裂隙倾角和预应力对试样动态力学特性和能耗特征的影响,并对试样的破坏模式进行了分析。结果当应变率从61.82s^(-1)增加到195.57s^(-1),裂隙试样的动态增长因子不断增大,具有显著的应变率效应;动态弹性模量变化规律不明显,应变率效应不显著。随着入射能的增加,裂隙试样的单位耗散能密度不断增加。当裂隙倾角由0°变化到90°,试样的动态增长因子增不断增加,动态弹性模量和单位耗散能密度不断降低。当施加预应力后,30°、45°和60°裂隙试样的动态增长因子增长均有所增加;45°裂隙试样动态弹性模量有所增加,30°和60°裂隙试样的变化规律不明显;45°和60°裂隙试样单位耗散能密度有所降低,30°裂隙试样的变化规律不明显。裂隙试样的破坏模式主要包括张拉破坏、剪切破坏和张拉-剪切复合破坏3种,施加预应力对试样破坏模式的影响不明显。结论0°裂隙对工程岩体的承载能力削弱程度最小,90°裂隙有利于提高破岩效率。预应力在一定程度上会提高工程岩体的承载能力。研究结果可以为预测和评估岩石工程中的风险,制定合理的加固措施提供参考。
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关键词
动静组合加载
裂隙类岩石试样
SHPB
动态力学特性
能量耗散
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Keywords
combined static-dynamic loading
fissured samples
SHPB
mechanical properties
energy dissipation
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名不同加载速率下含交叉裂隙类岩石力学特性研究
被引量：1
- 5
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作者
汪学清
陈博
吴帅军
赵云猛
汪壮壮
董泽
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机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
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出处
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2023年第8期104-112,共9页
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基金
国家重点实验室开放课题(2021-HYSDDYB-001)。
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文摘
对含交叉裂隙类岩石试件开展不同加载速率的单轴压缩试验,研究并分析加载速率对试件力学特性的影响机理,并借助声发射系统分析了其破坏过程。结果表明,试件的峰值应力强度与加载速率呈现正相关性,峰值应力变化幅度随着加载速率的增大表现出先增大后降低的倒“V”形变化;在达到应力峰值前会存在0.15~4.8 min的振铃计数平静期,平静期随加载速率增加逐渐减小,声发射活跃区间由60 min压缩至12 min;试件在低加载速率(δ≤0.2 mm/min)时,声发射振铃计数呈现高频高幅的特点,在高加载速率(δ>0.2 mm/min)时,声发射振铃计数则表现出低频高幅的特点;试件破坏模式为拉-剪混合型破坏,试件处于低加载速率时,以拉伸裂纹破坏为主,在高加载速率时,以剪切裂纹破坏为主。
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关键词
含交叉裂隙类岩石
加载速率
力学特性
声发射
裂纹类型
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Keywords
Rocks with cross cracks
Loading rate
Acoustic emission
Mechanical property
Crack type
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分类号
TU458.4
[建筑科学—岩土工程]
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