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不同裂隙形式类岩体单轴压缩破坏特征研究 被引量：19
1
作者 孙冰 邹春海 +2 位作者 曾晟 方耀楚 王富林 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期959-966,共8页
采用水泥砂浆制作具有不同倾角、不同裂隙形式和不同岩桥间距的预制裂隙类岩体试样,开展单轴压缩试验。基于滑动裂纹理论,分析在单轴压缩作用下类岩体破坏受力特征和破坏形式。结果表明:裂隙形式、裂隙倾角和岩桥长度等参数变化对试样... 采用水泥砂浆制作具有不同倾角、不同裂隙形式和不同岩桥间距的预制裂隙类岩体试样,开展单轴压缩试验。基于滑动裂纹理论,分析在单轴压缩作用下类岩体破坏受力特征和破坏形式。结果表明:裂隙形式、裂隙倾角和岩桥长度等参数变化对试样强度和破坏形式有较大影响,且在不同破坏模式中起主要作用的控制性参数不一样;对于不同倾角的单裂隙和平行双裂隙试样在单轴压缩破坏形式基本类似,当倾角在0°~90°变化时,它们的峰值强度随倾角的变化趋势呈下凹型,当岩桥倾角为45°时试样的峰值强度最低;对于不同岩桥长度不共面断续裂隙试样,试样的抗压强度会随着岩桥长度的增大而逐渐增大,而对于共面断续裂隙试样裂隙岩桥长度为20mm左右时最容易被破坏。 展开更多
关键词 岩体 类岩材料 节理裂隙 单轴压缩 破坏模式
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单轴压缩条件下预制裂隙类岩石材料实验研究 被引量：13
2
作者 郑文翔 赵延林 王敏 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第4期1-6,共6页
为研究裂隙类岩石材料在单轴压缩条件下的力学性质及裂纹扩展规律,通过在试样中预埋铁片的方法,制备出含不同裂纹条数和裂纹倾角的裂隙类岩石材料;采用RYL-600剪切流变仪对试样进行以负荷控制方式进行单轴加载,并使用数码相机记录试样... 为研究裂隙类岩石材料在单轴压缩条件下的力学性质及裂纹扩展规律,通过在试样中预埋铁片的方法,制备出含不同裂纹条数和裂纹倾角的裂隙类岩石材料;采用RYL-600剪切流变仪对试样进行以负荷控制方式进行单轴加载,并使用数码相机记录试样加载过程中裂纹的起裂、扩展和贯通过程.着重对60°×18条裂隙类岩石材料的实验结果进行详细分析,观察其轴向应力-轴向位移曲线,曲线呈现出3次明显的应力跌落阶段,结合试样在试验过程中的录像,将裂纹的扩展分为3个阶段.并且,通过FLAC3D数值模拟软件对60°×18条的试样进行数值模拟研究,获得了数值模拟实验加载过程中的轴向应力-轴向位移曲线和模型破坏切片图,分析其破坏方式和破坏模式,并与物理实验对比,两者吻合较好. 展开更多
关键词 类岩石材料 裂纹扩展 实验研究 断裂力学 单轴压缩 数值模拟
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岩石类材料液压破裂抗拉强度测试理论的修正 被引量：4
3
作者 宫能平 李炜 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期271-274,共4页
经典的液压破裂法抗拉强度测试理论把材料视为均质、各向同性的线弹性体然而，岩石类材料实际上具有拉伸弹性模量与压缩弹性模量不相等的变形性质，据此，提出了计算液压破裂抗拉强度的修正公式事实上，破裂压力ｐ不仅与材料的抗拉... 经典的液压破裂法抗拉强度测试理论把材料视为均质、各向同性的线弹性体然而，岩石类材料实际上具有拉伸弹性模量与压缩弹性模量不相等的变形性质，据此，提出了计算液压破裂抗拉强度的修正公式事实上，破裂压力ｐ不仅与材料的抗拉强度有关。 展开更多
关键词 岩石材料 拉伸弹性模量 液压破裂法 抗拉强度
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围压作用下类岩材料动态力学特性研究
4
作者 雷光宇 党发宁 +1 位作者 王昭 李骞 《混凝土》 CAS 北大核心 2017年第12期22-25,28,共5页
为了研究动荷载作用下不同围压水平对类岩材料混凝土力学特性的影响。从混凝土细观结构出发,建立混凝土随机骨料塑性损伤模型,根据混凝土破坏强度的数值试验确定方法,施加冲击荷载,计算了不同围压水平下混凝土的破坏强度和破坏位移,分... 为了研究动荷载作用下不同围压水平对类岩材料混凝土力学特性的影响。从混凝土细观结构出发,建立混凝土随机骨料塑性损伤模型,根据混凝土破坏强度的数值试验确定方法,施加冲击荷载,计算了不同围压水平下混凝土的破坏强度和破坏位移,分析了不同围压水平下的破坏形态。结果表明:混凝土属于围压敏感性材料,加载速率不变,随着围压的不断增大,混凝土的动强度、破坏位移以及残余强度也在不断提高,两者成线性增长关系;围压不变,随着加载速率的提高,混凝土的动强度和破坏位移非线性提高,残余强度基本不变。围压大小不同,混凝土材料内部应力分布不同,导致混凝土的破坏类型发生变化,反映出破坏面形状和大小不同。该模型可以比较好的模拟围压作用下混凝土的动力特性。 展开更多
关键词 类岩材料 动态荷载 围压 力学特性
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类岩石蠕变本构试验的探究
5
作者 陈云娟 《工程与试验》 2010年第B12期17-18,60,共3页
岩体工程的变形破坏往往要经历一个持续的发展过程,研究岩体的蠕变特性对围岩稳定性控制具有重要意义。自然状态下的岩体均一性较差且取样困难,采用类岩石材料代替原岩试件进行室内试验研究是比较合理的解决途径。本文对类岩石材料的蠕... 岩体工程的变形破坏往往要经历一个持续的发展过程,研究岩体的蠕变特性对围岩稳定性控制具有重要意义。自然状态下的岩体均一性较差且取样困难,采用类岩石材料代替原岩试件进行室内试验研究是比较合理的解决途径。本文对类岩石材料的蠕变本构试验进行了研究。 展开更多
关键词 蠕变 类岩石材料 试验
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类岩石材料变形损伤与波速关系试验研究
6
作者 张金浩 陈洪凯 王贺 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第7期104-107,共4页
通过单轴压缩试验结合超声波量测,得到波速随加载过程的变化值,以此定义类岩石材料的损伤点。试件在制作和成型过程中不可避免地存在初始损伤,将其定义为第一损伤点;当试件局部有裂纹出现,波速随应变的增大陡然减小,将其定义为第二损伤... 通过单轴压缩试验结合超声波量测,得到波速随加载过程的变化值,以此定义类岩石材料的损伤点。试件在制作和成型过程中不可避免地存在初始损伤,将其定义为第一损伤点;当试件局部有裂纹出现,波速随应变的增大陡然减小,将其定义为第二损伤点;随即利用超声波仪器检测该局部波速的变化,当波速明显急剧减小时,说明已经达到损伤极限值,将其定义为第三损伤点。根据试验实测数据,采用分段曲线拟合,得到基于波速变化的损伤演变试验模型。 展开更多
关键词 单轴压缩试验 超声波量测 损伤点 变形损伤 类岩石材料
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类岩材料多裂纹体断裂破坏试验及有限元分析 被引量：34
7
作者 车法星 黎立云 刘大安 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期295-298,共4页
在伺服控制双轴加载系统下对预制的不同角度多裂纹水泥试件进行了单轴和双轴加载试验 ,其中的双轴加载采用两种不同的侧压。另外借助有限元计算得出了试件的全场应力 ,进而计算出试件中裂纹尖端的应力强度因子。试验和计算结果都表明 ,... 在伺服控制双轴加载系统下对预制的不同角度多裂纹水泥试件进行了单轴和双轴加载试验 ,其中的双轴加载采用两种不同的侧压。另外借助有限元计算得出了试件的全场应力 ,进而计算出试件中裂纹尖端的应力强度因子。试验和计算结果都表明 ,不同的裂纹角度对试件的断裂破坏强度有明显的影响 ,并对其原因进行了研究 。 展开更多
关键词 类岩材料多裂纹体 断裂破坏 有限元分析
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单轴压缩下基于全局应变场分析的岩石裂纹扩展及其损伤演化特性研究 被引量：65
8
作者 赵程 田加深 +2 位作者 松田浩 赵春风 鲍冲 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期763-769,共7页
采用自主开发的图像分析软件结合数字图像相关技术对含预制单裂纹的类岩石材料在单轴压缩下的变形破坏特性进行试验研究。基于试件全局应变场角度,从细观层次量化分析、总结裂纹起裂、扩展的规律及岩石变形损伤演化特征。并采用断裂分... 采用自主开发的图像分析软件结合数字图像相关技术对含预制单裂纹的类岩石材料在单轴压缩下的变形破坏特性进行试验研究。基于试件全局应变场角度,从细观层次量化分析、总结裂纹起裂、扩展的规律及岩石变形损伤演化特征。并采用断裂分析软件FRANC2D/L对相似模型进行数值模拟,分析在加载全程不同阶段的裂纹扩展路径及其应力场分布特征。结合试验与数值研究结果,细致地探讨裂隙岩石的细观力学机制与宏观力学响应之间的内在联系,该研究有助于提升人们对节理岩体工程灾变机制的认识。 展开更多
关键词 岩石力学 类岩石材料 裂纹扩展 全局应变场 损伤演化 数字图像 数值模拟
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含交叉多裂隙类岩石材料单轴压缩力学性能研究 被引量：62
9
作者 张波 李术才 +5 位作者 杨学英 张敦福 王琦 蔡伟 杨春晓 邓振全 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1777-1785,共9页
以类岩石材料模拟岩体,考虑主次多裂隙、等长多裂隙2类交叉多裂隙形式,制作含交叉多裂隙试件,对试件进行单轴压缩试验,研究含交叉多裂隙岩体在单轴压缩下的力学性能。研究表明:含2条交叉裂隙试件强度高于含单一裂隙试件,当裂隙数量超过2... 以类岩石材料模拟岩体,考虑主次多裂隙、等长多裂隙2类交叉多裂隙形式,制作含交叉多裂隙试件,对试件进行单轴压缩试验,研究含交叉多裂隙岩体在单轴压缩下的力学性能。研究表明:含2条交叉裂隙试件强度高于含单一裂隙试件,当裂隙数量超过2条(不含)时,含主次多裂隙试件峰值强度与含单一裂隙试件接近,含等长多裂隙试件的峰值强度及试件破坏所需外力功都低于含单一裂隙试件;次裂隙数量增加对含主次多裂隙试件强度影响不明显,裂隙数量增加对含等长多裂隙试件的强度降低作用非常明显;绝大部分含交叉多裂隙试件峰值强度对应的应变低于含单一裂隙试件;含主次多裂隙试件起裂应力高于含单一裂隙试件,大部分含等长多裂隙试件起裂应力低于含单一裂隙试件;含单一裂隙试件破坏面为剪切裂隙,含交叉多裂隙试件破坏面以张拉裂隙为主。 展开更多
关键词 岩石力学 岩体 交叉多裂隙 单轴压缩 力学性能 类岩石材料
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单轴压缩下预制2条贯通裂隙类岩材料断裂行为 被引量：52
10
作者 蒲成志 曹平 衣永亮 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2708-2716,共9页
在伺服控制单轴加载试验机上,对采用养护前期拔出预埋插片方式制作的含2条贯通裂隙类岩石试件进行压缩试验;基于滑动裂纹模型理论,并结合试件破坏全应力-应变曲线和贯通破坏面颗粒体破坏形态分析裂隙试件断裂破坏机理。滑动裂纹模型表明... 在伺服控制单轴加载试验机上,对采用养护前期拔出预埋插片方式制作的含2条贯通裂隙类岩石试件进行压缩试验;基于滑动裂纹模型理论,并结合试件破坏全应力-应变曲线和贯通破坏面颗粒体破坏形态分析裂隙试件断裂破坏机理。滑动裂纹模型表明:驱动裂纹相对错动的有效剪力是裂隙倾角α和裂隙面摩擦因数f的函数。试验中发现:裂隙试件发生破坏时,依据裂隙倾角和岩桥倾角的不同,将会出现单裂隙微裂纹贯通破坏、预制裂隙贯通破坏和无微裂纹发育的脆性破坏;根据裂隙试件岩桥区受力特征的不同,预制裂隙发生贯通破坏时,将呈现拉伸破坏、剪切破坏和拉剪复合破坏3种模式,岩桥区贯通面上颗粒体破坏形态随之依次呈现无摩擦、完全摩擦和部分摩擦痕迹。 展开更多
关键词 单轴压缩 类岩材料 滑动裂纹模型 断裂破坏模式 颗粒体破坏形态
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基于单轴压缩试验的岩石单裂纹扩展及损伤演化规律研究 被引量：28
11
作者 赵程 刘丰铭 +2 位作者 田加深 松田浩 森田千寻 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A02期3626-3632,共7页
通过室内试验,利用数字图像相关方法(DICM)等研究手段,对含不同预置单裂纹的类岩石材料在单轴压缩下的裂纹扩展规律及岩体细观损伤演化机制进行系统研究。研究表明:预置单裂纹倾角?为15°和30°时,最大应变集中在预置裂纹的尖... 通过室内试验,利用数字图像相关方法(DICM)等研究手段,对含不同预置单裂纹的类岩石材料在单轴压缩下的裂纹扩展规律及岩体细观损伤演化机制进行系统研究。研究表明:预置单裂纹倾角?为15°和30°时,最大应变集中在预置裂纹的尖端靠内侧的位置,新裂纹为翼裂纹,起裂主要受张拉应力控制;当?增大到60°和75°时,最大应变集中区移动到裂纹尖端区域,新裂纹为次生裂纹,起裂主要受剪切应力控制;倾角?=45°时试样包含2条裂纹扩展路径,为2种裂纹类型转变的临界角度值;随着倾角?的增加,试样起裂应力逐渐增大;当?=30°时,试样的单轴抗压强度最低,裂纹的扩展速度最快;裂纹扩展主要受张拉应力控制时,试样的单轴抗压强度和起裂应力均显著低于主要受剪切应力控制时的情况。 展开更多
关键词 岩石力学 室内试验 数字图像方法 类岩石材料 单裂纹 起裂应力
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类岩石材料力学特性的试验及数值模拟研究 被引量：27
12
作者 黄彦华 杨圣奇 刘相如 《实验力学》 CSCD 北大核心 2014年第2期239-249,共11页
在进行多组不同配比类岩石材料单轴压缩试验和巴西试验的基础上，详细分析了石膏水泥比和石英砂含量对类岩石材料的单轴抗压强度、抗拉强度及弹性模量等力学参数的影响规律，力图找到适合模拟现场砂质泥岩的类岩石材料及配合比。利用颗... 在进行多组不同配比类岩石材料单轴压缩试验和巴西试验的基础上，详细分析了石膏水泥比和石英砂含量对类岩石材料的单轴抗压强度、抗拉强度及弹性模量等力学参数的影响规律，力图找到适合模拟现场砂质泥岩的类岩石材料及配合比。利用颗粒流程序（PFC）模拟，进一步研究了高径比和围压对类岩石材料力学特性的影响。结果表明：随着石膏水泥比的增大，抗压强度和弹性模量均逐渐减小，而抗拉强度逐渐增大；随着石英粉含量的增大，抗压强度和弹性模量均先增大后减小，而抗拉强度则为先减小后增大。结合单轴压缩过程的声发射特征，揭示了裂纹扩展与声发射有密切的关系。PFC2D模拟获得的力学参数与室内试验相近，破裂模式也与实际情况相似。通过尺寸效应的研究可知试样的高径比在2．0～2．5较合理。随着围压的增大，试样的峰值强度、残余强度、峰值应变及弹性模量等力学参数均增大，且围压会改变试样的破裂模式。 展开更多
关键词 类岩石材料 力学特性 高径比 围压 颗粒流程序
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三维内置裂隙倾角对类岩石材料拉伸力学性能和断裂特征的影响 被引量：25
13
作者 李术才 杨磊 +1 位作者 李明田 张宁 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期281-289,共9页
采用试验手段研究单轴拉伸条件下内置三维裂隙倾角对类岩石砂浆材料力学特性及断裂特征的影响。试验中配制物理力学性能与砂岩接近的砂浆材料,研制三维裂隙空间定位装置,同时改进传统岩石材料直接拉伸试验方法,研制黏结轴拉试验装置。... 采用试验手段研究单轴拉伸条件下内置三维裂隙倾角对类岩石砂浆材料力学特性及断裂特征的影响。试验中配制物理力学性能与砂岩接近的砂浆材料,研制三维裂隙空间定位装置,同时改进传统岩石材料直接拉伸试验方法,研制黏结轴拉试验装置。试验结果发现,含裂隙砂浆试件的单轴拉伸受力变形过程分为4个阶段:缺陷张开阶段、弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏阶段,其中弹性阶段所占比例最高,突发性破坏阶段是拉伸破坏和压缩破坏最明显的区别。裂隙倾角α的改变对砂浆材料力学性能影响很大,随着α增大(0°<α<90)°,试件峰值强度σP逐渐降低,α=45°左右时,σP变化幅度最大。在拉伸荷载作用下,内置裂隙长轴前缘附近先后产生包裹状翼裂纹和次生裂纹,在短轴附近产生扭结区,裂隙的张拉扩展导致试件最终断裂。裂隙倾角α的改变影响裂隙扩展的轨迹和试件破坏后的形态。 展开更多
关键词 岩石力学 三维裂隙倾角 力学性能 断裂特征 单轴拉伸 类岩石材料
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透明类岩石内置三维裂纹扩展变形试验研究 被引量：21
14
作者 朱珍德 林恒星 孙亚霖 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期913-921,928,共10页
采用力学试验手段探究岩石受压情况下内部裂纹扩展贯通机制是了解岩石破坏失稳机制的重要手段。由于无法观察真实岩体内部裂纹扩展过程且CT扫描实时性不足等原因,自行研制了一种各项性质与岩石接近的透明类岩石材料,以观察研究其内部三... 采用力学试验手段探究岩石受压情况下内部裂纹扩展贯通机制是了解岩石破坏失稳机制的重要手段。由于无法观察真实岩体内部裂纹扩展过程且CT扫描实时性不足等原因,自行研制了一种各项性质与岩石接近的透明类岩石材料,以观察研究其内部三维裂纹的扩展贯通机制。这一方法克服了真实岩体不透明的特点,可更方便地观察岩体内部裂纹萌生、扩展不同阶段的形状。然后制作了一批内置单裂隙和双裂隙的试件,在RMT-150B多功能全自动刚性岩石伺服试验机上进行单轴压缩试验,详细观察研究了单裂隙和双裂隙试件在不同岩桥角和裂隙间距情况下的裂纹扩展贯通模式以及裂隙数量和间距对试件抗压强度的影响,并从理论方面对翼形裂纹的扩展过程进行了解释。试验表明,在不同的岩桥角和裂隙间距下,次生裂纹将呈现不同的扩展贯通模式,试验中观察到的次生裂纹有张拉翼裂纹、与翼裂纹反向生长的反翼裂纹和拉剪作用下的花瓣状裂纹等,试件最终破坏是各种形式的裂纹汇合贯通的结果。裂隙的存在极大地降低了试件的抗压强度,且随着裂隙数目增加,试件峰值强度呈降低趋势,同时裂隙间距也对试件的峰值强度产生一定的影响。试验成果对分析真实岩体的破坏失稳机制有着重要的参考价值。 展开更多
关键词 透明类岩石 预制裂隙 单轴压缩 裂纹扩展
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饱水过程中类岩石材料波速和电阻率变化规律及其相互关系试验研究 被引量：19
15
作者 杨为民 宋杰 +4 位作者 刘斌 李术才 许新骥 刘征宇 聂利超 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期703-712,共10页
研究饱水过程中岩石波速和电阻率变化规律及其相互关系,对实际工程中岩石物性判断和地球物理探测资料综合分析解释具有重要意义。为防止原岩试样的矿物组成、原生裂隙等其他因素对试验结果的影响,采用水泥砂浆制作30组孔隙率不同的类岩... 研究饱水过程中岩石波速和电阻率变化规律及其相互关系,对实际工程中岩石物性判断和地球物理探测资料综合分析解释具有重要意义。为防止原岩试样的矿物组成、原生裂隙等其他因素对试验结果的影响,采用水泥砂浆制作30组孔隙率不同的类岩石材料试样,系统测试饱水过程中不同试样的波速和电阻率变化情况,分别揭示波速和电阻率随饱和度、孔隙率的变化规律。采用常用的基于Wood理论假设的Gassmann方程得到波速与饱和度、孔隙率的理论关系,但与试验实测结果相比,该理论关系不能较好地描述饱水达到门槛值之后波速快速上升的特征。对此,考虑重力等影响对试样中孔隙水的分布状态做出合理假设,修正饱水全过程中波速与饱和度、孔隙率的关系式,与试验实测数据变化特征较一致。同时采用Archie的非饱和岩石电阻率模型公式对电阻率随饱和度和孔隙率变化规律进行了较好拟合。在此基础上,针对以往波速与电阻率关系研究中仅以孔隙率为纽带的问题,综合考虑孔隙率和饱水状态对波速–电阻率变化规律的影响,建立以试样孔隙率和饱水状态为桥梁的波速–电阻率关系,与试验实测数据拟合较好,并通过石灰岩原岩试样测试验证其合理性。 展开更多
关键词 岩石力学 类岩石材料 电阻率 纵波波速 饱和度 孔隙率
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不同裂隙相对张开度下类岩石材料断裂试验与破坏机理 被引量：18
16
作者 蒲成志 曹平 +2 位作者 陈瑜 衣永亮 张向阳 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2394-2399,共6页
在伺服控制单轴加载系统下对含有1条水平裂隙的类岩石试件进行加载试验,在对实验过程及现象深入分析的基础上,结合数值分析结果,探索单压条件下含有1条水平裂隙的类岩石材料断裂破坏机制。为描述裂隙形态,引入相对张开度β,并规定其为... 在伺服控制单轴加载系统下对含有1条水平裂隙的类岩石试件进行加载试验,在对实验过程及现象深入分析的基础上,结合数值分析结果,探索单压条件下含有1条水平裂隙的类岩石材料断裂破坏机制。为描述裂隙形态,引入相对张开度β,并规定其为裂隙张开度与裂隙长度的比值。结果表明:以β=0.005为分界点,根据β的变化,裂隙体呈现出裂隙尖端屈服破坏和裂隙中部受拉破坏2种不同的破坏模式;当β较小时,水平裂隙尖端邻域应力分布状态可以根据裂纹尖端附近渐进应力解析解折减后计算;当β较大时,水平裂隙中部材料受横向拉伸时微裂纹出现,此时裂纹尖端附近渐进应力分布理论不再适用。 展开更多
关键词 相对张开度 类岩石材料 水平裂隙 断裂破坏机制 渐进应力分布理论
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岩石不等长裂纹应力强度因子及起裂规律研究 被引量：16
17
作者 席婧仪 陈忠辉 +1 位作者 朱帝杰 陈庆丰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期727-733,共7页
天然岩体中含有数量众多的裂隙且绝大多数为不等长裂隙,而那些具有一定尺度和规模的主控裂隙对岩体稳定性起决定作用。为研究不等长裂纹相互作用规律及主控裂纹起裂规律,基于Kachanov法,推导了远场受力的两条拉剪不等长共线裂纹的尖端... 天然岩体中含有数量众多的裂隙且绝大多数为不等长裂隙,而那些具有一定尺度和规模的主控裂隙对岩体稳定性起决定作用。为研究不等长裂纹相互作用规律及主控裂纹起裂规律,基于Kachanov法,推导了远场受力的两条拉剪不等长共线裂纹的尖端应力强度因子表达式并从理论上分析了裂纹间距对裂纹相互作用的影响;通过最大周向应力准则,计算了单轴受拉时不同裂纹倾角的主控裂纹起裂角,绘出理论断裂准则曲线;推算滑动裂纹的应力强度因子,对含不等长裂纹的类岩试件进行单轴压缩试验。结果表明:当裂纹间距大于等于小裂纹长度时,小裂纹对主控裂纹的起裂几乎无影响;主控裂纹起裂角只与裂纹角有关,单轴受拉时,起裂角随裂纹角增大而减小,单轴受压时,起裂角随裂纹角增大而增大;当裂纹倾角小于30°时,起裂临界荷载急剧增大。 展开更多
关键词 不等长共线裂纹 相互作用 应力强度因子 起裂角 类岩材料试验
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基于声学测试和摄像技术的单裂隙岩石裂纹扩展特征研究 被引量：15
18
作者 张国凯 李海波 +1 位作者 王明洋 李晓锋 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期63-72,81,共11页
为研究裂隙岩石破坏强度及裂纹扩展特征,采用MTS岩石力学试验机对单裂隙岩石进行单轴压缩试验,同步进行声发射、声波及摄像测试,研究裂隙岩石应力应变行为、声波及声发射特征与裂纹扩展、聚结的变化关系。结果表明,起裂应力、峰值强度... 为研究裂隙岩石破坏强度及裂纹扩展特征,采用MTS岩石力学试验机对单裂隙岩石进行单轴压缩试验,同步进行声发射、声波及摄像测试,研究裂隙岩石应力应变行为、声波及声发射特征与裂纹扩展、聚结的变化关系。结果表明,起裂应力、峰值强度及模量随裂隙倾角α变化一致,均先减小后增大,起裂应力和强度受α影响较大;裂纹间断性加速扩展引起的应力转移和释放(应力降),导致裂隙岩石应力-应变曲线呈阶梯状上升;应力降伴随着能量释放、刚度劣化和AE振铃计数的激增,随着α的增大,首次应力降和振铃计数陡增对应的应力逐渐增大,且振铃分布向峰值强度附近集中;裂纹起裂、扩展引起波幅和波速衰减,且波幅下降早于应力降的发生。α=0o岩样峰前波速降高达50%,随α的增大,波速下降点的应力逐渐增大,峰前波速降幅不断减小,α较小时峰前裂纹发育程度高,随着α的增大,峰前裂纹发育程度减弱,裂纹加速扩展、聚合向峰后转移;裂纹长度扩展到临界值时扩展速率会发生快速增大,随着α的增大,裂纹临界长度逐渐降低。 展开更多
关键词 类岩石材料 波速 声发射 裂纹扩展
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三点弯曲作用下不同粒径组成的类岩石材料声发射特性试验研究 被引量：15
19
作者 赵奎 周永涛 +1 位作者 曾鹏 卢春燕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3107-3114,共8页
为探讨粒径组成对三点弯曲受拉破坏材料的声发射(AE)特性的影响规律,制备了4种粒径的类岩石材料试件,分别进行三点弯曲声发射试验,分析了各试件加载过程中的力学特性和声发射特性。研究表明:类岩石材料的三点弯曲荷载-位移曲线经历非线... 为探讨粒径组成对三点弯曲受拉破坏材料的声发射(AE)特性的影响规律,制备了4种粒径的类岩石材料试件,分别进行三点弯曲声发射试验,分析了各试件加载过程中的力学特性和声发射特性。研究表明:类岩石材料的三点弯曲荷载-位移曲线经历非线性和近似线性2个阶段;随着粒径的减小,峰值荷载和到达峰值荷载时的声发射累计事件数均呈增大趋势,声发射累计撞击数与声发射累计能量的比值r的最大值也呈减小趋势,说明粒径越小产生相对高能量的声发射事件越多,振铃计数的关联维数D值变化幅度呈减小趋势,同时,到达最低点时的相对荷载水平越高。r值升高后再次降低到持续的低值阶段为孕育主破裂阶段,可将D值的最低值作为主破裂前兆点。 展开更多
关键词 类岩石材料 不同粒径 三点弯曲 声发射 关联维数 破裂前兆
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复杂应力条件下裂隙网络扩展机制试验研究 被引量：13
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作者 刘学伟 刘泉声 +1 位作者 刘建平 魏莱 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A02期3662-3670,共9页
裂隙岩体是工程最普遍的施工对象之一,工程扰动下裂隙的萌生、扩展和贯通均对岩体变形及强度特性产生显著影响。利用RMT–150C试验机及侧向加压设备,对含不同形式预制裂隙类岩石试样开展单轴及双轴压缩试验。结合不同加载条件下岩体裂... 裂隙岩体是工程最普遍的施工对象之一,工程扰动下裂隙的萌生、扩展和贯通均对岩体变形及强度特性产生显著影响。利用RMT–150C试验机及侧向加压设备,对含不同形式预制裂隙类岩石试样开展单轴及双轴压缩试验。结合不同加载条件下岩体裂隙扩展路径、破坏模式及声发射能量特征分析,并根据声发射定位事件特征,研究岩体裂隙网络在复杂应力条件下的扩展机制。分析结果表明:(1)侧向压力作用下,应力–应变曲线延性逐渐增强;(2)新生裂隙均自初始裂隙尖端产生并扩展,且侧压使得裂隙扩展路径会发生明显偏转;(3)声发射事件空间定位与宏观裂隙扩展过程具有较好的对应关系;(4)典型试样裂隙扩展前声发射定位事件占总定位事件比值均在80%以上,表明宏观裂隙扩展源自微裂隙的损伤累积。研究成果对于更加真实地分析模拟工程岩体失稳过程具有重要指导意义。 展开更多
关键词 岩石力学 类岩石材料 裂隙网络 复杂应力条件 物理试验 扩展机制
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