巖石拉、壓蠕變特性研究及其在地下大空間洞室施工控制中的應(yīng)用.pdf_第1頁(yè)
已閱讀1頁(yè),還剩230頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、巖石的蠕變是巖石類材料重要的工程特性,是研究巖石流變力學(xué)最為重要的內(nèi)容之一。在多數(shù)情況下,巖石工程特別是大型地下洞室因開(kāi)挖施工引起的圍巖變形失穩(wěn)破壞與巖石的蠕變有著密切的聯(lián)系,由巖石蠕變引起的實(shí)際工程問(wèn)題已得到國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注,并取得了很大的進(jìn)展,特別是在利用實(shí)測(cè)試驗(yàn)資料反演蠕變模型的參數(shù),進(jìn)而應(yīng)用到工程預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。但是巖石蠕變理論、蠕變?cè)囼?yàn)以及蠕變特性工程應(yīng)用等方面至今尚未形成完整的理論體系,特別是巖石在拉、壓應(yīng)力條件下的蠕變

2、特性與本構(gòu)模型仍是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。為此,本文在研究現(xiàn)有巖石蠕變特性研究成果的基礎(chǔ)上,采用試驗(yàn)研究、理論分析與數(shù)值模擬計(jì)算相結(jié)合的方法,基于巖石單軸直接拉伸蠕變、單軸壓縮蠕變以及三軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn),運(yùn)用巖石非線性理論,探討了巖石的蠕變特性,建立了巖石非線性拉、壓蠕變模型,并將巖石蠕變特性的研究成果應(yīng)用到地下大空間洞室的施工控制當(dāng)中。
   論文的主要研究工作如下:
   ①設(shè)計(jì)加工了巖石單軸直接拉伸試驗(yàn)儀,應(yīng)用該試驗(yàn)儀

3、和巖石材料剛性伺服試驗(yàn)機(jī)(MTS)對(duì)紅砂巖的單軸拉伸、單軸壓縮以及三軸壓縮等瞬時(shí)力學(xué)特性進(jìn)行了研究,分析了巖石瞬時(shí)拉、壓變形規(guī)律,獲得了拉、壓作用下的瞬時(shí)力學(xué)參數(shù),探討了壓縮作用下巖石屈服強(qiáng)度,比較了兩種不同尺寸標(biāo)準(zhǔn)試件單軸壓縮作用下的強(qiáng)度特性,分析了不同力學(xué)響應(yīng)機(jī)制下巖石瞬時(shí)破壞的機(jī)理。
   ②采用自行設(shè)計(jì)加工的巖石掛重型直接拉伸蠕變儀以及實(shí)驗(yàn)室?guī)r石全自動(dòng)流變伺服儀,對(duì)紅砂巖進(jìn)行了單軸直接拉伸、單軸壓縮以及三軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn),

4、研究單軸直接作用下巖石軸向應(yīng)變以及側(cè)向應(yīng)變隨時(shí)間變化的規(guī)律以及壓縮條件下巖石軸向變形隨時(shí)間變化的規(guī)律,探討了各力學(xué)響應(yīng)機(jī)制下蠕變速率的變化趨勢(shì)。為更好的認(rèn)識(shí)巖石拉、壓蠕變機(jī)理,對(duì)紅砂巖蠕變進(jìn)行了短時(shí)、長(zhǎng)時(shí)以及卸荷蠕變特性試驗(yàn)分析,得到了拉伸作用下巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度變化規(guī)律。
   ③基于巖石拉、壓蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果,比較H-K模型與Burgers蠕變模型得出Burgers蠕變模型能更好地反映荷載小于巖石長(zhǎng)期強(qiáng)度(短時(shí)壓縮蠕變?yōu)榍?qiáng)度)時(shí)

5、的巖石蠕變特性。基于巖石拉、壓作用下加速蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果,推導(dǎo)了可表示巖石加速蠕變特性的二元件粘塑性模型的非線性本構(gòu),將該模型與Burgers蠕變模型串聯(lián)建立了一個(gè)新的巖石非線性粘彈塑性拉、壓蠕變模型。介紹了該非線性粘彈塑性蠕變模型在拉、壓應(yīng)力狀態(tài)下的蠕變特征,并采用基于MATLAB程序的quasi-Newton算法(BFGS算法)對(duì)紅砂巖拉、壓狀態(tài)下的蠕變?nèi)^(guò)程試驗(yàn)曲線進(jìn)行了參數(shù)的直接辨識(shí)。
   ④基于拉格朗日有限差分理論,推導(dǎo)

6、了非線性粘彈塑性拉、壓蠕變模型的有限差分形式,以Mohr-Coulomb為屈服準(zhǔn)則并結(jié)合FLAC3D良好的二次開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)構(gòu)建的非線性粘彈塑性拉、壓蠕變模型的進(jìn)行了二次開(kāi)發(fā)研究。通過(guò)拉、壓蠕變?cè)囼?yàn)與該模型模擬試驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證了模型二次開(kāi)發(fā)的正確性,并結(jié)合工程實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、Cvisc模型模擬計(jì)算、Mohr-Coulomb本構(gòu)模擬計(jì)算與該模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證了非線性粘彈塑性拉、壓蠕變模型的工程適用性。
   ⑤將非線性粘彈塑性拉、壓蠕變模

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論