非貫通節(jié)理介質(zhì)波傳播特性和損傷特性研究.pdf

1、在巖土工程中遇到了許許多多的巖土工程動力學(xué)問題,其中有很大一部分要涉及到巖體中的波傳播問題。而其中最復(fù)雜、最突出的問題就是波在裂隙處的傳播問題。本文研究的重要意義在于首次對加載過程中非貫通裂隙介質(zhì)的波傳播問題做出了有益的探索和試驗(yàn)研究工作。本文以靜載下裂隙對波傳播的影響為主要研究目標(biāo)。首先,依據(jù)摩爾庫倫摩擦定律描述巖石界面強(qiáng)度,研究了應(yīng)力波與用節(jié)理剛度系數(shù)描述的線性滑移巖石界面間的相互作用,給出了其透、反射波幅的一般表達(dá)式。然后采用石膏

2、和水泥沙漿類巖石材料模型試件模擬節(jié)理裂隙介質(zhì),對不同裂隙傾角下的非貫通裂隙試件的聲波特性進(jìn)行了超聲波試驗(yàn)研究;測試和分析了在應(yīng)力控制和應(yīng)變控制兩種加載控制條件下縱波在裂隙介質(zhì)中傳播的聲速、首波波幅、最大波幅在不同應(yīng)力水平下的衰減規(guī)律和裂隙傾角與試樣強(qiáng)度的關(guān)系。最后得到在應(yīng)力控制和應(yīng)變控制條件下(可以得到全應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線)超聲波波速對應(yīng)力水平不敏感,首波波幅與最大波幅與應(yīng)力水平具有良好的相關(guān)性,并能反映加載過程中,試樣的損傷過程;以及