基于CT掃描的巖石細(xì)觀損傷規(guī)律研究.pdf

1、隨著工程建筑事業(yè)的迅速發(fā)展，巖石力學(xué)問題成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱門學(xué)科。但是，巖石力學(xué)畢竟還是一門發(fā)展中的學(xué)科，并且研究的對(duì)象很復(fù)雜，因此在巖石工程中還存在著大量工程技術(shù)人員難以解決的難題。
　　本文是基于對(duì)CT圖像的分析處理，獲得粉砂巖試件的一些基本性質(zhì)，結(jié)合損傷力學(xué)，對(duì)粉砂巖試件的本構(gòu)模型進(jìn)行研究。本項(xiàng)目屬于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51104105)。
　　本文首先介紹本次試驗(yàn)主要用到的儀器:高精度顯微CT系統(tǒng)、微型三軸壓

2、縮儀器、小型鉆銑機(jī)床和金剛石切割機(jī)，簡(jiǎn)單的描述CT掃描系統(tǒng)與微型煤巖試驗(yàn)機(jī)的結(jié)合使用方法。利用微型煤巖試驗(yàn)機(jī)對(duì)三種砂巖試件進(jìn)行三軸壓縮破壞試驗(yàn)，并在宏觀上觀察分析不同圍壓下各種巖石試件的破壞結(jié)果。利用微型煤巖試驗(yàn)機(jī)與高精度顯微CT儀器相結(jié)合的方式，獲得大量壓縮破壞過程中巖石試件內(nèi)部變化的顯微CT圖像，并根據(jù)不同壓縮破壞階段的CT圖像對(duì)比，分析試件內(nèi)裂隙的發(fā)展情況。根據(jù)CT圖像不同掃描層的平均CT數(shù)的大小，分析巖石試件的整體強(qiáng)度及試件破壞

3、后的強(qiáng)度變化，得出初始巖石密度的不均勻性和壓縮破壞過程中試件損傷破壞的不均勻性。引入了微元體的概念，通過觀察掃描層中試件CT數(shù)大小的分布曲線，認(rèn)為巖石試件的微元強(qiáng)度服從weibull分布，分析在不同壓縮破壞階段巖石試件微元強(qiáng)度分布的變化，在試件破壞后微元強(qiáng)度分布曲線會(huì)向左移動(dòng)。引入了損傷變量的概念，根據(jù)CT圖片分析巖石試件在壓縮過程中損傷變量的變化，研究了粉砂巖試件的損傷演化規(guī)律。通過CT圖像分析獲得的巖石壓縮中展現(xiàn)的特性，最終還是要建