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渗透压作用下压剪岩石裂纹损伤断裂机制 总被引:8,自引:2,他引:8
在研究渗透水压和远场应力共同作用下压剪滑移型岩石裂纹的起裂、扩展规律的基础上,考虑分支裂纹相互作用,建立压剪应力场和渗流场共同作用下岩石裂纹体的损伤断裂力学模型和考虑岩桥损伤所引起的附加应力强度因子演化方程,提出分支裂纹临界长度时裂纹尖端虚拟应力强度因子KI(LC)作为压剪岩石裂纹的损伤断裂贯通的破坏准则.研究结果表明:在既定裂纹分布下,分支裂纹尖端应力强度因子KI受侧压力系数λ、渗透压P、裂纹表面摩擦因数μ的制约;当轴向应力和裂纹面摩擦因数一定时,在低渗透压、侧向拉应力共同作用下,压剪岩石裂纹趋向于轴向贯穿破坏,而在高渗透压作用下会导致分支裂纹尖端岩桥剪切破坏. 相似文献
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为研究干燥和饱水状态下不同层理角度板岩的力学特性和能量特性,对5种不同的层理角度板岩的圆柱试样进行巴西劈裂实验,获得其能量特性。研究结果表明:板岩试样的吸收能随着载荷的增大呈非线性增大,且增大速率随着层理角度的增大而减小;不同层理板岩的峰值能率和峰值载荷具有明显的各向异性特征,随着层理角度的增大而减小,且当层理角度θ=90°时,层理效应系数最大;水对板岩试样的峰值能率和峰值载荷有着不同程度的降低作用,其降低系数Kw为0.52~0.74,降低系数Kp为0.48~0.68;在干燥和饱水这2种状态下,板岩的峰值能率与抗拉强度呈现较强的线性关系,且峰值能率随着抗拉强度的增大而增大。 相似文献
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用大型通用软件MSC/MARC对叶片/盘组件进行了三维接触有限元分析,给出了某些工况下其应力分布规律,并对接触分析的计算结果与常规方法所得计算结果进行了比较分析。结果表明接触有限元分析更符合实际情况,计算结果更可靠。 相似文献
5.
为了分析锚杆倾角、布设位置和布设形式对边坡稳定性的影响,通过FLAC3D建立数值计算模型,利用双弹簧cable单元建立锚杆系统,计算边坡安全系数以及锚杆的力学响应。表明:(1)锚固边坡存在最优锚固角,其随锚杆长度的增加而逐渐增大;锚杆倾角超过最优锚固角后,边坡的安全系数与锚杆倾角符合线性关系;锚杆轴力沿杆体呈先增大后减小的趋势,最大值出现在杆体中间;(2)随着锚杆布设位置的下移,边坡安全系数呈先增大后减小的趋势,当锚杆布设在坡面中下部时得到的安全系数最大;(3)下排锚杆对安全系数的影响较大;长短相间锚杆破坏了原始滑动面的连续性,改变滑动面形状和位置,引起不同的加固效应。 相似文献
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定义因降雨作用,坡体在降雨结束之后出现最不稳定状态(或滑坡)的现象为迟滞现象。根据雨水在土体中的入渗规律,给出2类降雨作用边坡的雨水入渗模型,以说明降雨触发边坡失稳迟滞现象的发生机理。定义临界时间概念。基于渗流-坡体稳定性耦合分析方法,采用数值分析手段研究迟滞现象与坡体土质参数的关联性。研究结果表明:迟滞现象与土体的渗透参数和强度参数均有关联;当渗透系数ks大于1×10~(-4) m/s,且进气排水能力较强时,土质坡体倾向于在降雨过程中失稳,当ks在1×10~(-7)~1×10~(-6) m/s范围内取值时,坡体的临界时间通常在降雨结束后取得;当土体强度参数一定时,随土体渗透能力增强,坡体的临界时间呈现出不断减小并最终趋于平缓的变化趋势;当土体渗透性一定时,随着土体强度参数增大,坡体的临界时间呈现出不断增大并最终趋于平缓的变化趋势;土体渗透性对迟滞现象的产生有主导作用,在满足渗透性条件下,土体强度参数对迟滞现象产生的影响在土体强度较低时起主导作用。 相似文献
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运用FLAC3D软件建立顺倾向层状岩质边坡数值计算模型,采用强度折减法分析边坡稳定性与岩层倾角的关系。对自身稳定性不足的边坡用预应力锚杆加固,探讨边坡稳定性与锚杆倾角、锚固长度的关系。研究结果表明:采用预应力锚杆加固边坡时,存在一界限锚固长度Ldff:当锚固长度小于Ldff时,锚杆倾角对边坡的稳定性影响较小;当锚固长度大于Ldff时,锚杆倾角的影响明显增大;传统由极限平衡原理推导出的最优锚杆倾角公式未考虑锚固长度,但最优锚杆倾角受锚固长度的影响,在界限锚固长度以下,传统方法和数值方法得出的结果一致,但当锚固长度大于Ldff时,数值计算得出的最优锚杆倾角比传统方法得到的结果提高10°左右;布设锚杆时,若锚杆倾角过大,则锚杆将以受剪切为主,因而达不到加固效果,在工程加固中应予以注意。 相似文献
8.
采用氯离子传感器(Mn O2电极为参比电极,Ag/Ag Cl为工作电极)测量混凝土中氯离子浓度,反演氯离子时变扩散系数幂函数模型,在此基础上研究钢筋混凝土起始锈胀时变可靠度和随机变量敏感性。研究结果表明:所研制的氯离子传感器电位与氯离子浓度有良好线性关系,反演得到的氯离子时变扩散系数随时间增加而减小;采用氯离子时变扩散系数所得的时变失效概率小于氯离子恒定扩散系数所得的时不变失效概率;钢筋保护层厚度对起始锈胀敏感度影响最大,氯离子扩散系数次之;氯离子时变扩散系数速率指数及其收敛值对起始锈胀敏感度影响较大。研究结果对钢筋混凝土起始锈胀时变可靠度预测具有参考作用。 相似文献
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水库蓄水裂隙岸坡断裂损伤分析 总被引:1,自引:0,他引:1
基于能量原理,用初始损伤张量和裂纹扩展附加损伤张量描述裂隙岸坡水-岩作用下的损伤演化过程,得到裂隙岩体在考虑渗透压作用下的本构关系与损伤演化方程,探讨渗透压作用下裂隙损伤效应对渗透张量的影响,建立裂隙岩体渗流场与损伤场耦合的分析模型.在此基础上,以水库蓄水期库区裂隙岸坡为例,进行渗流—损伤—断裂耦合分析.研究结果表明:随着蓄水深度的提高,断层及岸坡损伤范围扩大,相对损伤增加,x方向的渗透系数k随着水深增大而不断增大,所得结果可为岸坡的治理提供依据. 相似文献
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利用微机控制电液伺服试验机和高频疲劳强度试验机对不同层理角度的板岩进行了单轴压缩试验和双扭常位移松弛试验,获得了其弹性模量E,泊松比μ,剪切模量G和断裂韧度KIC的值.分析了不同组板岩试件的层理角度与其抗压强度及断裂韧度的相关规律.研究结果表明:板岩的抗压强度和断裂韧度都随着β角的增大呈现先减小后增大的趋势,关系曲线呈"U"形,并且当β为45°时其断裂韧度最小;在不考虑c和φ值的影响下,当层理角度为45°的板岩受载时最容易发生裂纹的起裂和扩展,从而导致板岩发生破坏;在已知β角的情况下,可以利用本试验得到的关系式求出所对应的断裂韧度的值. 相似文献