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基于颗粒流的巴西劈裂抗拉强度的尺寸效应研究 认领
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作者 窦浩宇 《山西建筑》 2021年第2期78-80,共3页
为探究不同厚径比对于岩体抗拉强度的影响,通过颗粒流软件PFC进行了不同厚径比下的巴西劈裂试验,获得了不同厚径比下试样的抗拉强度和裂纹分布情况。其抗拉强度随厚径比的增大,降低幅度明显,破坏模式趋于复杂,为实验室通过巴西劈裂测定... 为探究不同厚径比对于岩体抗拉强度的影响,通过颗粒流软件PFC进行了不同厚径比下的巴西劈裂试验,获得了不同厚径比下试样的抗拉强度和裂纹分布情况。其抗拉强度随厚径比的增大,降低幅度明显,破坏模式趋于复杂,为实验室通过巴西劈裂测定抗拉强度提供一定的参考。 展开更多
关键词 颗粒流 尺寸效应 巴西劈裂试验 裂纹扩展
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砂岩巴西劈裂试验离散元分析及破裂机理研究 认领
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作者 刘天为 《水电能源科学》 北大核心 2020年第11期133-136,共4页
鉴于离散单元研究方法中细观力学参数对宏观力学变形特性影响较大,开展了岩石巴西劈裂试验与细观力学数值模型分析,针对砂岩试样的巴西劈裂试验结果,建立了单元形状为多边形的离散单元数值模型,探讨了不同细观力学参数对宏观力学变形特... 鉴于离散单元研究方法中细观力学参数对宏观力学变形特性影响较大,开展了岩石巴西劈裂试验与细观力学数值模型分析,针对砂岩试样的巴西劈裂试验结果,建立了单元形状为多边形的离散单元数值模型,探讨了不同细观力学参数对宏观力学变形特性的作用,分析了砂岩内部破裂机理。结果表明,细观力学参数对宏观力学变形特性具有较为规律的影响;宏观层面的贯通裂隙实质为细观微裂隙不断发育的累积结果。 展开更多
关键词 岩石力学 巴西劈裂试验 离散元 细观力学参数 破裂机理
含层理灰岩的巴西劈裂强度及拉裂损伤各向异性 认领
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作者 钟帅 左双英 罗沙 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第16期6578-6584,共7页
为了研究不同角度层理对灰岩抗拉力学特性的影响,对7组不同角度层理灰岩进行巴西劈裂试验,根据岩石声发射累计振铃次数定义拉裂损伤变量,推导抗拉强度、劈裂模量及损伤变量随层理角度的变化规律。研究结果表明:①不同层理角度的灰岩,其... 为了研究不同角度层理对灰岩抗拉力学特性的影响,对7组不同角度层理灰岩进行巴西劈裂试验,根据岩石声发射累计振铃次数定义拉裂损伤变量,推导抗拉强度、劈裂模量及损伤变量随层理角度的变化规律。研究结果表明:①不同层理角度的灰岩,其受力变形过程基本一致,即经历压密、弹性和破坏3个阶段;②抗拉强度、拉伸模量随层理角度变化表现出明显的各向异性,在0°时最大,90°时最小;③基于岩体微元强符合Weibull分布及Lemaitre应变等效原理,通过拟合计算得到的损伤参数可以较好地反映7个角度灰岩样的损伤特性,损伤变量也具有各向异性特点,说明不同倾角的岩石参数在加载过程中有不同的劣化程度,同一应变水平下的损伤变量随着层理角度的增加出现下降的趋势。研究结果对于层状灰岩的试验研究、理论计算和工程建设具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 巴西劈裂试验 层状岩体 拉裂损伤 声发射系统 各向异性
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层理白云岩力学特性及隧道围岩位移特征研究 认领 被引量:1
4
作者 梁中勇 杨胜波 +3 位作者 崔宇 王彦鹏 李双红 王浩宇 《水利水电技术》 北大核心 2020年第6期121-127,共7页
为探究贵阳地区层理白云岩力学特性及受层理影响的白云岩隧道围岩位移特征规律,对取自贵阳某隧道工程施工现场的层理白云岩试件进行了单轴压缩、巴西劈裂和电镜扫描(SEM)试验,并对5种层理倾角下的白云岩隧道工况进行了数值模拟分析。研... 为探究贵阳地区层理白云岩力学特性及受层理影响的白云岩隧道围岩位移特征规律,对取自贵阳某隧道工程施工现场的层理白云岩试件进行了单轴压缩、巴西劈裂和电镜扫描(SEM)试验,并对5种层理倾角下的白云岩隧道工况进行了数值模拟分析。研究结果表明:层理白云岩抗压强度较高,随着层理角度增大,抗压强度呈先减小后增大趋势;试件破坏形态分为劈裂破坏、压剪滑移破坏及压碎破坏三种,且抗压强度大小为压碎破坏>劈裂破坏>压剪滑移破坏;层理白云岩抗拉强度具有一定的离散性,随着层理角度增大,抗拉强度整体呈下降趋势;层理白云岩岩质处微观结构排列有序,形状多呈规则的多面体,整体结构面较平滑完整,颗粒间的紧密程度较高;夹层处微观结构排列杂乱无规律,微观颗粒形状大小不一且不规则,颗粒间的结合较松散;白云岩隧道受层理影响,22.5°层理隧道围岩位移最大,隧道最大位移发生于隧道与层理交界区域,设计时可对该区域加强支护,从而达到有效控制围岩位移的目的。 展开更多
关键词 层理白云岩 单轴压缩试验 巴西劈裂试验 电镜扫描(SEM)试验 破坏类型
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含预制裂隙黑色页岩裂纹扩展过程及宏观破坏模式巴西劈裂试验研究 认领 被引量:1
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作者 王辉 李勇 +4 位作者 曹树刚 潘瑞凯 杨红运 张克文 刘延保 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期912-926,共15页
为研究在层理和预制裂隙共同作用下黑色页岩的断裂特性及破断机制,对含预制裂隙的圆盘试件进行巴西劈裂试验,并利用高速照相机和声发射监测装置对试件的破坏过程进行监测。结果表明:预制裂隙会削弱试件的强度,随层理和预制裂隙角度的变... 为研究在层理和预制裂隙共同作用下黑色页岩的断裂特性及破断机制,对含预制裂隙的圆盘试件进行巴西劈裂试验,并利用高速照相机和声发射监测装置对试件的破坏过程进行监测。结果表明:预制裂隙会削弱试件的强度,随层理和预制裂隙角度的变化,试件的强度会表现出显著的差异性。层理角度和预制裂隙角度会影响试件起裂点的位置和裂纹尖端起裂角的大小,当预制裂隙角度较小时,试件的起裂点会偏离预制裂隙尖端,裂纹沿试件中部或层理面扩展;随预制裂隙角度增大,试件起裂点逐渐转移至预制裂隙尖端,裂纹由预制裂隙尖端向应力加载方向扩展,且层理角度对裂纹起裂角的影响随预制裂隙角度增大而逐渐减弱。根据试件的裂纹形态和形成机制,可将含预制裂纹试件的破坏模式划分为5种类型,其声发射计数的时间分布特征可以划分为2种类型。同时,结合数值模拟和理论分析结果可以看出,黑色页岩表现出一定的横观各向同性特征,其层理效应随层理角度增大而增强,随预制裂隙角度增大而减弱;且最大切向应力准则可以作为预制裂隙起裂的判据。 展开更多
关键词 岩石力学 巴西劈裂试验 黑色页岩 预制裂隙 裂纹扩展 破坏模式 层理效应
基于多尺度页岩巴西劈裂试验的岩石强度尺度效应根源研究 认领 被引量:2
6
作者 李帅 陈军斌 +3 位作者 王汉青 聂向荣 赵文景 姚欢迎 《力学与实践》 北大核心 2020年第1期35-41,共7页
为探究页岩抗拉强度尺度效应规律及岩石强度尺度效应根源,采集鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相页岩野外露头,制作成直径为50 mm,高度分别为15.32 mm,20.39 mm,25.46 mm和30.28 mm四种尺度的岩样并进行巴西劈裂试验,在分析岩样抗拉强度尺度... 为探究页岩抗拉强度尺度效应规律及岩石强度尺度效应根源,采集鄂尔多斯盆地延长组长7段陆相页岩野外露头,制作成直径为50 mm,高度分别为15.32 mm,20.39 mm,25.46 mm和30.28 mm四种尺度的岩样并进行巴西劈裂试验,在分析岩样抗拉强度尺度效应规律的基础上,对岩石强度尺度效应根源提出了新的认识。结果表明:页岩最大载荷和破裂面条数随岩样尺度增大而增大,抗拉强度随岩样尺度增大而减小,破裂时间与岩样尺度相关性较差;非均质性和端部摩擦效应是目前解释岩石强度尺度效应根源的主要观点,页岩巴西劈裂试验结果中抗拉强度存在良好的尺度效应现象,这表明岩石强度尺度效应并不是完全根源于试件与压头之间的端部摩擦作用;岩石强度尺度效应由岩石非均质性和端部摩擦效应共同作用而成,对于小尺度岩样,端部摩擦效应占据主导地位,对于大尺度岩样,非均质性占据主导地位,不同类型的岩石,其岩样尺度的“小”与“大”不同。对岩石强度尺度效应规律和根源的研究有助于提高岩体强度预测的准确性,并为揭示岩石破坏机理提供一定借鉴。 展开更多
关键词 巴西劈裂试验 强度尺度效应 端部摩擦效应 非均质性 主导地位
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不同层面倾角下锦屏一级水电站左岸板岩坡体破坏模式及能量特征 认领 被引量:1
7
作者 徐岗 裴向军 +1 位作者 何如许 刘明 《水电能源科学》 北大核心 2020年第2期143-146,共4页
为了合理分析锦屏一级水电站左岸坡体的变形,选取坡体板岩进行巴西劈裂试验,分别研究了不同层面倾角下不同饱水率板岩的力学特性及能量特征。结果表明,板岩的抗拉强度随层面倾角的不断增加先减小后增加,其最大降幅达82%;同一层面倾角下... 为了合理分析锦屏一级水电站左岸坡体的变形,选取坡体板岩进行巴西劈裂试验,分别研究了不同层面倾角下不同饱水率板岩的力学特性及能量特征。结果表明,板岩的抗拉强度随层面倾角的不断增加先减小后增加,其最大降幅达82%;同一层面倾角下,随着饱水程度的增加,板岩抗拉强度逐渐降低,在层面倾角为45°时,抗拉强度从1.64MPa降至0.52MPa,降幅达68%;试样层面倾角0°~90°的破坏受饱水率的影响较小,主要由层面倾角控制,破坏特征分为岩石拉伸型破坏、层面剪切破坏、基质-层面互剪型破坏、层面张拉破坏四种模式;试样破坏的累积能量随饱水程度的增加而不断减小,在相同饱水程度下,累积能量随层面倾角的增大而逐渐减小,累积能量的增长速率与荷载比成非线性关系,在轴向荷载达40%~80%时增长最快。 展开更多
关键词 板岩 饱水率 层面倾角 巴西劈裂试验 抗拉强度 能量特征
微生物胶结砂体巴西劈裂试验声发射特性的细观模拟 认领
8
作者 陈春锦 徐国宾 +1 位作者 唐阳 段宇 《水资源与水工程学报》 CSCD 2020年第1期167-171,178,共6页
针对微生物胶结砂体已取得一定研究成果,但关于其材料的细观变形特征和破裂过程尚不清晰。采用离散单元法并引入矩张量理论,构建微生物胶结砂体在巴西劈裂试验中的细观模型,研究其声发射特性。研究结果表明:在试样劈裂过程中,随着应变... 针对微生物胶结砂体已取得一定研究成果,但关于其材料的细观变形特征和破裂过程尚不清晰。采用离散单元法并引入矩张量理论,构建微生物胶结砂体在巴西劈裂试验中的细观模型,研究其声发射特性。研究结果表明:在试样劈裂过程中,随着应变的逐渐增大,破裂强度从试样顶部和底部开始沿中轴线扩展,且破裂强度的数值不断增大,最终形成主要沿试样中轴线的宏观破裂带;声发射事件比率与破裂强度服从正态分布,且破裂强度分布在-7.52和-5.79之间;声发射事件次数与微破裂数近似呈负指数函数关系。研究成果为探明微生物胶结砂体的破裂过程提供了新的思路。 展开更多
关键词 微生物胶结砂体 巴西劈裂试验 声发射 细观模拟 离散单元法
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不同类型液体水化作用下海相页岩巴西劈裂破坏特征 认领
9
作者 杨海 石孝志 +7 位作者 尹丛彬 梁兴 赵金洲 李军龙 朱炬辉 耿周梅 伍洲 李然 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期72-80,共9页
为了研究不同类型液体水化作用对页岩内部裂缝形态、岩石抗拉强度和巴西劈裂张性破坏模式的影响,选取昭通国家级页岩气示范区下志留统龙马溪组页岩气储层岩心,采用清水及滑溜水分别进行了水化预处理,通过CT扫描对比了页岩中裂缝结构的变... 为了研究不同类型液体水化作用对页岩内部裂缝形态、岩石抗拉强度和巴西劈裂张性破坏模式的影响,选取昭通国家级页岩气示范区下志留统龙马溪组页岩气储层岩心,采用清水及滑溜水分别进行了水化预处理,通过CT扫描对比了页岩中裂缝结构的变化;然后开展巴西劈裂试验,研究了水化预处理后页岩试件抗拉强度及张性破坏模式;在此基础上,选取研究区内的两口水平井,在其压裂施工现场开展了水化预处理先导性试验。研究结果表明:①相同时间内,自发渗吸过程清水水化作用对海相页岩裂缝复杂程度的提升效果优于滑溜水;②清水表面张力更大且黏度更低,清水水化作用不仅能够促使原始裂缝延伸,还能诱发新的微细裂缝或分支缝,而滑溜水水化则以促使原始裂缝扩展为主;③水化作用使海相页岩发生损伤,其抗拉强度降低,经过清水、滑溜水水化预处理后的页岩试件抗拉强度相对未水化试件分别降低了35.6%和18.1%;④根据主裂缝延伸形态将页岩水化后巴西劈裂张性破坏模式分为阶梯形、折线形、分支形和弧形4种或是其相互组合,而未水化页岩张性破坏模式仅为直线形;⑤水化作用能有效提升海相页岩压裂裂缝复杂程度,建议在施工条件允许的情况下,射孔后在限压范围内高排量注入一定量清水并关井直至主压裂施工开始,为了降低主压裂施工难度,可以通过"低砂浓度、长段塞"泵注的策略来满足设计加砂量。 展开更多
关键词 海相页岩气 水化作用 水化增效 水化预处理 巴西劈裂试验 破坏模式 清水 滑溜水 昭通国家级页岩气示范区
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黑云母石英片岩巴西劈裂试验的破坏特征研究 认领 被引量:1
10
作者 齐群 包含 +2 位作者 晏长根 许江波 翟勇 《三峡大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第6期65-70,共6页
为探究拉伸破坏条件下含片理结构岩石的各向异性,对不同加载角度的黑云母石英片岩开展巴西劈裂试验,并借助声发射技术,进行片岩破坏特征的理论和试验分析.结果表明:片岩的破坏规律为压密变形-弹性变形-瞬时破坏,具有典型的塑-弹性变形特... 为探究拉伸破坏条件下含片理结构岩石的各向异性,对不同加载角度的黑云母石英片岩开展巴西劈裂试验,并借助声发射技术,进行片岩破坏特征的理论和试验分析.结果表明:片岩的破坏规律为压密变形-弹性变形-瞬时破坏,具有典型的塑-弹性变形特征.依据裂纹形态,可分为中央直线劈裂、沿片理斜劈裂、弓形劈裂及沿片理弓形复杂劈裂4类破坏模式.通过分析加载线上各点的应力状态,不同角度下加载线上的点存在纯剪切、压剪和拉剪3种破坏机制.声发射特征参数各向异性显著,累计能量与角度呈"两边大、中间小"的变化规律.引入新参量"能率峰值比"对能率峰值和累计能量进行联合分析,22.5°岩样的能率峰值比最大,最小值则出现在45°,该参量可从能量角度定量地表征岩石破坏强烈程度. 展开更多
关键词 片岩 巴西劈裂试验 声发射 破坏机制 各向异性
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不同加载模式下岩石声发射及其分形特征分析 认领 被引量:2
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作者 王崔林 许强 刘文德 《水力发电》 北大核心 2019年第4期33-38,115共7页
利用MTS815Flex Test GT岩石力学试验设备和PCI-2AE实时三维定位监测系统,对灰岩进行单轴压缩和巴西劈裂损伤破坏过程中声发射事件分形特征进行了研究。结果表明,不同的声发射特征可反映岩石在不同加载方式下的声发射内部活动特性和内... 利用MTS815Flex Test GT岩石力学试验设备和PCI-2AE实时三维定位监测系统,对灰岩进行单轴压缩和巴西劈裂损伤破坏过程中声发射事件分形特征进行了研究。结果表明,不同的声发射特征可反映岩石在不同加载方式下的声发射内部活动特性和内部破裂过程;劈裂加载条件下的声发射分形维数普遍大于单轴加载条件,单轴加载条件下的声发射活动性强于劈裂加载条件,劈裂加载条件下岩石的破裂尺度较小,裂纹的扩展分布较均匀;不同加载条件下的破裂过程中,声发射分形维数整体上均呈现下降趋势,且在岩石试样破坏前下降到最低值,表明岩石失稳破坏是一个降维有序的过程。 展开更多
关键词 岩石力学 单轴压缩试验 巴西劈裂试验 声发射 分形特征 关联维数
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单孔圆盘劈裂试验宏细观力学特性颗粒流分析 认领 被引量:4
12
作者 杨圣奇 李尧 +1 位作者 黄彦华 田文岭 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期984-992,共9页
为了探究在劈裂荷载下单孔圆盘的力学特性,在颗粒流程序(PFC)中构建了单孔圆盘巴西劈裂试验的离散元模型,研究了半径比和偏心距对圆盘变形和强度特性的影响,并根据PFC细观断裂机制和圆盘内部应力分布探讨了单孔圆盘的裂纹扩展特征.结果... 为了探究在劈裂荷载下单孔圆盘的力学特性,在颗粒流程序(PFC)中构建了单孔圆盘巴西劈裂试验的离散元模型,研究了半径比和偏心距对圆盘变形和强度特性的影响,并根据PFC细观断裂机制和圆盘内部应力分布探讨了单孔圆盘的裂纹扩展特征.结果表明:单孔圆盘的刚度和最大拉伸强度随半径比的增加而减小,随偏心距的增加而增加.主裂纹随偏心距的增加而偏离圆孔,次生裂纹随偏心距的增加而交替演变.边界能和微裂纹总数随半径比增加而减少,随偏心距增加而增加,二者呈正相关.半径比和偏心距均会改变裂纹扩展过程、力链分布和能量演化规律. 展开更多
关键词 巴西劈裂试验 单孔圆盘 力学特性 颗粒流模拟
基于巴西劈裂试验的岩石应力–应变曲线荷载速率依存性研究 认领 被引量:2
13
作者 彭守建 陈灿灿 +4 位作者 许江 张海龙 汤杨 聂闻 赵开 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期3247-3252,共6页
岩石荷载速率依存性是岩石类材料流变力学研究的基本内容之一。通过对井口砂岩、江持安山岩及田下凝灰岩开展交替荷载速率条件下的巴西劈裂试验,分析交替荷载速率条件下岩石巴西劈裂破坏过程及应力–应变曲线的峰前和峰后荷载速率依存... 岩石荷载速率依存性是岩石类材料流变力学研究的基本内容之一。通过对井口砂岩、江持安山岩及田下凝灰岩开展交替荷载速率条件下的巴西劈裂试验,分析交替荷载速率条件下岩石巴西劈裂破坏过程及应力–应变曲线的峰前和峰后荷载速率依存性特征,结果表明:(1)交替荷载速率条件下岩石巴西劈裂裂纹先从试件中心起裂并逐渐沿劈裂面向两端扩展,其破坏过程可分为4个阶段;(2)采用交替荷载速率试验得到的巴西劈裂试验曲线,可以清晰地观察到岩石在峰值前和峰值后阶段应力–应变的荷载速率依存性特征;(3)岩石巴西劈裂强度随加载速率的增大而增大,表现出了明显的荷载速率依存性,并通过计算荷载速率依存性系数n值,定量分析了3种岩石的荷载速率依存性特征。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石材料 巴西劈裂试验 交替荷载速率 荷载速率依存性
含水率对红砂岩抗拉强度及形貌特征的双线性曲线影响研究 认领 被引量:2
14
作者 李瑞超 曹平 +1 位作者 陈瑜 王敏 《有色金属工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期107-113,132共8页
为探究含水率对红砂岩抗拉强度及断面形貌的影响,对不同含水率的红砂岩试样进行巴西劈裂试验,并利用Talysurf CLI2000三维表面激光形貌仪对劈裂后试样断面进行扫描,分析并定量描述形貌参数的变化趋势。结果表明,含水率低于临界含水率时... 为探究含水率对红砂岩抗拉强度及断面形貌的影响,对不同含水率的红砂岩试样进行巴西劈裂试验,并利用Talysurf CLI2000三维表面激光形貌仪对劈裂后试样断面进行扫描,分析并定量描述形貌参数的变化趋势。结果表明,含水率低于临界含水率时,抗拉强度受含水率影响微弱,含水率超过临界含水率时,抗拉强度受含水率影响强烈。当含水率趋于饱和(约4.67%)时,红砂岩抗拉强度降低20%左右;随着含水率的增加,形貌特征参数变化反映断面总体呈现由凸凹不平到缓和平稳的趋势,断面分形维数值减少直至趋向于2(断面趋近二维平面),高度直方图和Abbott-Firestone曲线变化趋势表明断面高度分布变集中且均匀、断面起伏趋于平缓。 展开更多
关键词 抗拉强度 含水率 巴西劈裂试验 节理表面 形貌分析
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粉砂质板岩力学特性及各向异性特性 认领 被引量:9
15
作者 李志刚 徐光黎 +3 位作者 黄鹏 赵欣 伏永朋 苏昌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1737-1746,共10页
为研究鄂西北地区板岩的力学特性及各向异性特征,开展了志留系粉砂质板岩的单轴压缩和巴西劈裂试验,分析了试样的力学特性和各向异性特征以及在不同荷载作用下的变形破坏模式,揭示了不同破坏模式的力学机制,并通过数值分析研究了不同板... 为研究鄂西北地区板岩的力学特性及各向异性特征,开展了志留系粉砂质板岩的单轴压缩和巴西劈裂试验,分析了试样的力学特性和各向异性特征以及在不同荷载作用下的变形破坏模式,揭示了不同破坏模式的力学机制,并通过数值分析研究了不同板理面角度板岩边坡破坏模式及力学机制。研究结果表明,粉砂质板岩中的板理面是影响岩体力学行为的弱面,使得粉砂质板岩表现出明显的各向异性的特征。在单轴压缩条件下,粉砂质板岩在垂直板理面方向比平行板理面方向更易变形,变形量更大;平行板理面方向加载时试样破坏类型为竖向劈裂型张拉破坏,其实质是压杆失稳;垂直板理面加载时试样的破坏类型为穿切板理面的劈裂型剪切破坏;所测得的力学参数各向异性也较明显。在劈裂荷载作用下,粉砂质板岩的破坏模式主要有张拉劈裂破坏和沿板理面剪切破坏两种,所得抗拉强度在平行板理面方向上最大,在垂直板理面方向上最小,两个方向上的抗拉强度均小于抗压强度。由于板理面间的抗拉强度极低,在受到与板理面呈小角度相交的劈裂荷载作用时,容易产生沿板理面的张拉劈裂或拉剪破坏,在实际工程中应尽量避免板理面间的受拉破坏和沿板理面的拉剪破坏。在边坡工程中,板理面倾向、倾角对边坡破坏模式及力学机制有较大影响,边坡防护治理需充分考虑这一影响。上述研究为粉砂质板岩区岩质边坡防护治理以及其他岩石工程设计与施工提供理论依据与技术基础。 展开更多
关键词 岩石力学 粉砂质板岩 单轴压缩试验 巴西劈裂试验 力学特性 各向异性
基于巴西劈裂试验的花岗岩热损伤研究 认领 被引量:4
16
作者 吴顺川 郭沛 +2 位作者 张诗淮 张光 姜日华 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第A02期3805-3816,共12页
针对常温(25℃),200℃,400℃,600℃和800℃温度处理后的花岗岩圆盘试样开展巴西劈裂试验,分析抗拉强度、体积膨胀率、P波波速等宏观物理力学性质的变化情况,同时研究温度对花岗岩微观结构和声发射特性的影响。研究结果表明:(1)扫描电镜... 针对常温(25℃),200℃,400℃,600℃和800℃温度处理后的花岗岩圆盘试样开展巴西劈裂试验,分析抗拉强度、体积膨胀率、P波波速等宏观物理力学性质的变化情况,同时研究温度对花岗岩微观结构和声发射特性的影响。研究结果表明:(1)扫描电镜扫描的结果显示,花岗岩经高温处理后内部萌生微裂纹,随着处理温度升高,微裂纹数目增多、延伸长度增长、张开宽度及扩展范围增大,且不同矿物成分的温度敏感性存在差异;(2)花岗岩经高温处理后抗拉强度下降,体积膨胀,P波波速降低;(3)在400℃~600℃范围内,P波波速骤降且试样切片的裂纹密度骤增,表明花岗岩热损伤阈值温度在此温度区间内;(4)声发射监测的结果显示,不同温度处理后试样的声发射事件时序分布存在差异,较高温度(600℃和800℃)处理后的圆盘试样,其加载过程中的声发射事件数目明显少于较低温度(≤400℃)处理后的圆盘试样,且试样破坏前夕声发射事件的增幅显著减小,声发射事件的定位结果与宏观劈裂裂纹的对应性减弱。 展开更多
关键词 岩石力学 高温 热损伤 花岗岩 巴西劈裂试验 扫描电镜 声发射
径向压缩下圆环砂岩样的力学特性研究 认领 被引量:3
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作者 吴秋红 赵伏军 +3 位作者 李夕兵 王世鸣 王斌 周志华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3969-3975,共7页
为了研究径向压缩下圆环试样孔壁处的应力特征,利用厚度为34 mm,外径为50 mm的完整圆盘及不同内径(8-30 mm)的圆环砂岩试样,在巴西劈裂试验中测量孔壁的应变变化,分析试样的力学特性。试验结果表明:圆环试样的峰值载荷随着内径的增... 为了研究径向压缩下圆环试样孔壁处的应力特征,利用厚度为34 mm,外径为50 mm的完整圆盘及不同内径(8-30 mm)的圆环砂岩试样,在巴西劈裂试验中测量孔壁的应变变化,分析试样的力学特性。试验结果表明:圆环试样的峰值载荷随着内径的增大而逐渐减少。圆盘和内径较小的圆环试样达到峰值载荷时出现了失稳破坏,载荷迅速跌落:当内径大于16 mm,圆环试样达到峰值载荷后,载荷略有下降,但是试样并没有出现失稳破坏,而是持续压缩一定时间后才破裂。圆环最弱部位拉应力不是材料参数,而是一个结构参数,且随圆环内径而变化,基于弹性理论的Hobbs公式不能用于计算岩石抗拉强度。孔壁岩石的破裂只能是达到拉伸变形极限才会破裂,不能以拉伸应力作为破坏指标。研究结果为理解岩石在压拉组合下的力学特征提供了参考。 展开更多
关键词 岩石力学 巴西劈裂试验 圆环 抗拉强度 砂岩
基于巴西劈裂试验的混凝土细观本构模型参数估计方法 认领 被引量:1
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作者 李守巨 王颂 王志云 《山东科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2018年第4期49-57,共9页
通过力学性能试验确定细观参数取值是离散单元法进一步应用的关键问题。选取5个控制材料宏观响应的细观本构模型参数,建立混凝土材料巴西劈裂试件二维颗粒流程序(particle flow code in two-dimensions,PFC(2D))计算模型,提出了一... 通过力学性能试验确定细观参数取值是离散单元法进一步应用的关键问题。选取5个控制材料宏观响应的细观本构模型参数,建立混凝土材料巴西劈裂试件二维颗粒流程序(particle flow code in two-dimensions,PFC(2D))计算模型,提出了一种细观参数的估计方法。假定试样的宏观响应与细观参数间为近似线性关系。根据已有研究成果,给出一组细观参数的初始值,利用线性回归得到细观参数对宏观响应的回归系数,建立细观参数与宏观响应的映射关系。定义目标函数为宏观响应的计算值与试验观测值的均方差最小,求解一个约束优化问题,得到细观参数的估计值。以C35混凝土巴西劈裂试验为例进行了模拟,结果表明根据估计的细观参数模拟得到的荷载-位移曲线与实际试验曲线吻合较好,验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 混凝土 巴西劈裂试验 离散单元法 颗粒流程序 细观参数
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含水状态对砂岩劈裂抗拉力学特性影响研究 认领 被引量:2
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作者 王晨玺杰 邓华锋 +3 位作者 王伟 张恒宾 肖瑶 方景成 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期655-661,共7页
为了研究含水状态对岩石劈裂抗拉强度的影响效应和机理,设计进行了0.00%、33.33%、48.15%、62.96%、77.78%、85.19%、100.00%,7种含水饱和度的砂岩圆盘劈裂试验,对劈裂面进行了微观形貌扫描分析。结果表明:(1)砂岩的抗拉强度随着含... 为了研究含水状态对岩石劈裂抗拉强度的影响效应和机理,设计进行了0.00%、33.33%、48.15%、62.96%、77.78%、85.19%、100.00%,7种含水饱和度的砂岩圆盘劈裂试验,对劈裂面进行了微观形貌扫描分析。结果表明:(1)砂岩的抗拉强度随着含水饱和度的增大明显下降,总体呈现先陡后缓的趋势,含水饱和度大于60%之后,抗拉强度下降趋势趋于缓慢;(2)随着含水饱和度的增加,破裂面的平整度逐渐变差,加载钢丝处的局部破坏现象逐渐严重;(3)随着含水饱和度的增大,劈裂面表面形貌的高度起伏、波动程度、表面粗糙程度和偏离基准面程度均逐渐增加,形貌参数增大幅度呈现先陡后缓的趋势,在含水饱和度大于60%之后,增长趋势逐渐变得缓慢;(4)随着含水饱和度的增加,矿物颗粒间的连接明显减弱,加之孔隙水压力作用,使劈裂面沿薄弱面发展,从而导致劈裂面高度参数、纹理参数逐渐增大,宏观上表现为劈裂面平整度、粗糙度增大,抗拉强度下降。研究成果可为含水状态下岩石物理力学特性的劣化机理分析提供参考。 展开更多
关键词 含水状态 巴西劈裂试验 破坏模式 微观形貌
冲击载荷下陶粒混凝土拉伸性能测试研究 认领
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作者 涂成枫 邱欣 陈江瑛 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2017年第10期119-123,共5页
采用分离式霍普金森(Hopkinson)压杆,结合高速摄影技术对陶粒混凝土圆盘试样进行冲击劈裂试验。用直径为20.0 mm、厚0.5 mm的黄铜圆片作为波形整形器将入射波上升时长延长到约为波在试样中传播用时的2倍。在不同加载率下,对陶粒体积... 采用分离式霍普金森(Hopkinson)压杆,结合高速摄影技术对陶粒混凝土圆盘试样进行冲击劈裂试验。用直径为20.0 mm、厚0.5 mm的黄铜圆片作为波形整形器将入射波上升时长延长到约为波在试样中传播用时的2倍。在不同加载率下,对陶粒体积分数不同的圆盘试样进行冲击加载,高速摄影记录到试样的破坏规律,验证了分离式霍普金森压杆巴西劈裂试验结果的正确性。数据分析结果表明:陶粒混凝土中陶粒含量越高,抗拉强度越低;试验时陶粒混凝土受确定的应变率加载,抗拉强度随加载应变率的增大而增大。贴在圆盘试样中心区域的电阻应变片测量到陶粒混凝土破碎时应变约为0.34%。 展开更多
关键词 陶粒混凝土 分离式霍普金森压杆 巴西劈裂试验 动态拉伸强度
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