三维应力状态下各向异性结构面的剪切特性

从地应力场中结构面的原型出发，考虑锯齿状结构面的空间起伏形态及其与三维应力场间的相互作用关系。通过理论分析获得了在侧向自由位移及约束位移两类不同，边界条件下三维应力场中结构面的实际滑移方向，剪切的各向异性剪胀特性（法向和侧向）及强度特性等表达式，以及侧向约束位移条件下约束应力的增量公式。最后利用实验结果进一步说明了结构面形态及三维应力场对其剪切力学特性的影响规律。     

坝基各向异性岩石力学特性试验研究

为了掌握坝基层理面发育变质凝灰岩的力学特性,对垂直和平行于层理面方向的变质凝灰岩试样进行了三轴压缩试验.基于试验结果,得到了不同围压下垂直和平行于层理面的变质凝灰岩强度和变形参数,研究了其强度和变形特性的各向异性特征,最后分析了三轴压缩状态下试样的破坏形式及机制.研究结果表明,变质凝灰岩强度和变形特性与层理面方位角关系密切,垂直和平行于层理面方向的强度和变形参数表现出显著的各向异性特征,并随围压呈一定规律的变化.     

层状岩石力学特性及能量演化各向异性规律

为研究层状岩石在不同倾角条件下的力学特性及能量演化各向异性规律,设计6种不同倾角大理石试样的单轴压缩试验,分析层状岩石特征应力点的力学特征和能量的倾角效应,揭示层状岩石的破坏特征各向异性机理.研究结果表明：随着倾角的增大,层状岩石单轴抗压强度先减后增,弹性模量则逐渐降低;在层状岩石的受压过程中,能量分布存在明显的各向异性,且倾角较小时,弹性能占比较大,相反,耗散能占比较大;受载方向和层理面倾角的不同使得层状岩石的承载破坏方式不同,这是导致层状岩石的力学特性和能量规律出现差异的主要原因.研究结果可为矿井灾害发生机理和防治研究提供理论指导.     

各向异性结构面模型研究的探讨

本文从工程地质中结构面的原型出发，着重考虑了结构面的表面形态、结构面变形（法向位移及剪切位移）的约束效应及地应力作用情况等因素的相互关系，提出了在不同剪切方向的剪切过程中剪切滑移问题，建立了各向异性结构面模型，引入了伪披坡角概念，并给出了一些重要结论和计算公式，以求真实地反映岩体工程中结构面的力学性质。     

浅析岩石结构面抗剪强度影响因素

结构面抗剪强度是岩石的一项重要的工程力学特性,有着非常强的研究和应用价值.文中就目前研究现状,分析了表面形态、填充物、尺寸效应等因素对结构面的抗剪强度的影响.     

复杂应力状态下岩石弹性波传播特性的研究

本文以探讨地下岩体处于三向不同应力状态下其内部弹性波的传播规律为目的,研究了两种不同致密程度的岩石(沙岩、灰岩),在单轴压力和三轴不同压力下,弹性波的传播特性和波速与应力的关系。结果表明,不同应力状态下岩石的弹性波速随应力的变化阶段与应变随应力的变化阶段大致相同,可分为三个变化阶段;对于处于弹性应力状态下的岩石,应力与弹性波速的关系可用不同的依赖系数线性表示。同时,对用弹性波法确定岩体地应力及水平构造应力进行了探讨。     

三轴受力状态下岩石损伤扩展力学特性研究

将先进的计算机层析(CT)技术应用于岩石损伤扩展特性研究,对岩石在三轴受力状态下损伤扩展力学特性进行即时CT扫描。文后对三轴受力状态下岩石损伤扩展本构关系进行了简单地分析。     

三维锯齿型结构面直剪特性分析

结构面特性对于岩体稳定性具有重要的影响,为了研究锯齿型结构面的强度和变形特征,利用数值计算软件建立了三维结构面岩体试样的计算模型,采用界面单元模拟结构面特性,得到结构面在正应力和剪应力作用下,结构面剪切强度与起伏角的关系、应力应变关系以及剪胀效应.结果表明,结构面起伏角对内摩擦角的影响程度大于对黏结力的影响程度;相对法向位移与相对切向位移关系曲线明显地随法向应力大小不同而呈现出不同的变化趋势;在不同的起伏角和正应力状态下,法向位移和剪切位移之间均符合线性关系.     

含裂纹的各向异性平面应力强度因子的计算

应用复变函数的方法,对于各向异性平面内存在一个穿透直线裂纹的情况,给出了在裂纹外作用任意集中力和集中力偶时的复Green应力函数,即应力函数基本解.通过基本解的叠加,得到了在几种常见面内力系作用下各向异性平面内裂纹的应力强度因子计算式.其计算方法简便,具有一定的工程实用价值.     

松散矿岩的剪切性质及其理论

本文研究了松散矿岩的剪切强度及其影响强度的重要因素,同时检验库伦公式在松散矿岩的条件下应用的可靠性,从而寻求到一个比较简单和完善的、适用于松散矿岩的数学模型。作者利用大型直剪机和先进的测试手段,对松散矿岩的不同粒度,级配、含水量和压实度等多种参数对剪切强度和内摩擦角的影响进行了试验和理论分析,发现在用土力学中的库伦公式对全部试样的结果进行处理时,如果把同一试样施加的同一垂直应力归为一组来比较,发现后面循环的剪切强度总是较前面循环试验所得的剪切强度要高。这种系统的差别表明采用库伦模型来处理像本试验中这样的松散矿岩,必定有某种未知的重要因素未加考虑。为了查明在库伦模型中未改虑的重要因素,采用典型试样L_5的结果进行了分析,从单位体积变形能的观点,推导出适合于松散矿岩的一个新的数学模型,即τ=D′_1σ+D′_2nσ+D′_3σ~2。从这个新的剪切强度公式可以看出,库伦公式未考虑的重要因素就是材料的孔隙率n。用新的公式来处理L_5的结果,不仅与数理统计理论相符,而且可从理论上解释其逻辑性。此外在实践中也可以减少大量的试验试样和试验时间。在对试样L_5进行典型分析建立的各种应力应变和剪切强度的关系,同样也适用于其他试样结果的分析,这就更进一步证明新的公式的可靠性。     

锯齿状结构面在约束剪胀条件下剪切破坏形态的理论分析

本文在文献的基础上,利用弹性变形假设,导出了表征结构面在约束剪胀条件下的破坏特征及强度公式,并通过实验论证了理论分析的结果。     

压剪应力状态下脆性岩石复合断裂准则的研究

本文报告了南桐大理岩、嘉陵江石灰岩和南桐须家河组细粒砂岩在两种压剪应力途径下复合断裂的实验结果;讨论了脆性岩石在不同应力途径下的断裂机制和破裂形式, 理论分析和实验结果表明:岩石在压剪应力途径下的脆性断裂准则可以表示为: AK_I~2+BK_IK_(II)+K_(II)~2+CK_I=β(K_(I·IIc))~2     

基于Hoek-Brown强度准则确定均质岩基抗剪强度参数的方法

本文针对岩体的非线性破坏特征 ,基于经验的 Hoek- Brown强度准则 ,提出了确定近水平均质岩基抗剪强度参数 c、 的新方法。最后 ,用算例阐明了本文方法     

两种典型岩石在围压下的三轴应力实验研究

本文提供了两种标准岩石 和 在围压下的三轴应力试验,它对钻头设计及选型非常重要。通过岩石在围压下的三轴应力试验,获得了钻头使用及设计的一些有用数据。     

三轴受力状态下岩石损伤扩展力学特性研究

将先进的计算机层析 (CT)技术应用于岩石损伤扩展特性研究 ,对岩石在三轴受力状态下损伤扩展力学特性进行即时CT扫描。文后对三轴受力状态下岩石损伤扩展本构关系进行了简单地分析     

遭受动力压缩时岩石性质的研究

研究岩石受动力载荷时的力学特性对查明矿山岩体中的动力现象有重要意义。本文应用改进型“霍普金松”测杆研究了遭受动力压缩时岩石的特性,研究结果用微型计算机进行处理。本文还讨论了岩石遭受单轴压缩冲击试验时的有关能量指标。     

岩石断裂的研究

本文在压剪应力作用下对岩石进行了断裂试验,描述了岩石Ⅰ、Ⅱ复合型裂纹的压剪特征,并得出了岩石的压剪断裂判据。     

复合层状岩体初始应力场的探讨

本文从复合层状岩体自重应力场、构造应力场、温度应力场出发,在理论上探讨了岩体初始应力场。文中所得结论有利于进一步认识复合层状岩体由于各层物理力学特性不同,而相互影响所造成的岩体初始应力场。