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含裂隙岩石渗流力学特性研究
被引量:
35
1
作者
于洪丹
陈飞飞
+3 位作者
陈卫忠
杨建平
曹俊杰
袁克阔
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第A01期2788-2795,共8页
岩体中裂隙的存在严重影响着岩体的渗流特性。为了解不同载荷作用对含裂隙岩体渗流性能的影响规律,利用高精度渗流应力耦合三轴试验系统,对含裂隙砂岩和粉砂岩加载及卸载作用下的渗流特性进行试验研究。试验结果表明:(1)加载试验过程中...
岩体中裂隙的存在严重影响着岩体的渗流特性。为了解不同载荷作用对含裂隙岩体渗流性能的影响规律,利用高精度渗流应力耦合三轴试验系统,对含裂隙砂岩和粉砂岩加载及卸载作用下的渗流特性进行试验研究。试验结果表明:(1)加载试验过程中,随着载荷的增大,试样裂隙隙宽逐渐减小,渗透率随之逐渐减小,渗透率与有效围压呈负指数关系;(2)卸载过程中,随着载荷的减小,岩石渗透率逐渐回升,但回升路径明显低于原始路径,路径不重合表明试样中裂隙的变形具有塑性变形的特征。根据试验结果,建立渗透率与有效围压的关系式,并确定关系式中的待定参数。在试验及理论研究的基础上,通过数值模拟分析试样裂隙面渗透率及渗流速度的变化规律。
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关键词
岩石
力学
含裂隙岩石
渗透率
渗流试验
数值模拟
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职称材料
含裂隙岩石受压破坏的声发射特性研究
被引量:
26
2
作者
刘东燕
朱可善
胡本雄
《地下空间》
CSCD
1998年第4期210-215,共6页
用水泥砂浆模拟含裂隙岩石试样,在刚性压力机上进行单轴压缩试验,通过声发射测试技术,分析含裂隙岩石在受压力过程中新裂纹的萌生———扩展———断裂破坏全过程。得到含中心斜裂纹试样受压破坏的声发射特征,揭示了含裂隙岩石压剪...
用水泥砂浆模拟含裂隙岩石试样,在刚性压力机上进行单轴压缩试验,通过声发射测试技术,分析含裂隙岩石在受压力过程中新裂纹的萌生———扩展———断裂破坏全过程。得到含中心斜裂纹试样受压破坏的声发射特征,揭示了含裂隙岩石压剪断裂破坏的内在机理。
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关键词
裂隙
岩石
声发射
含裂隙岩石
压剪破坏
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职称材料
裂隙结构对岩石流固耦合破坏过程影响的数值模拟研究
3
作者
张潦源
曲占庆
+2 位作者
陈勇
李明
李连崇
《科技创新导报》
2018年第25期76-83,共8页
应用基于有限元方法的流固耦合分析系统,开展了孔隙水压作用下含两条预设闭合裂纹的岩石试件加载破坏过程的数值模拟,分析了孔隙水压力作用下不同岩石裂隙结构、岩石均质度和受力状态对岩石强度、应力-应变曲线、破坏模式和渗透率的影响...
应用基于有限元方法的流固耦合分析系统,开展了孔隙水压作用下含两条预设闭合裂纹的岩石试件加载破坏过程的数值模拟,分析了孔隙水压力作用下不同岩石裂隙结构、岩石均质度和受力状态对岩石强度、应力-应变曲线、破坏模式和渗透率的影响,再现了受压含不同裂隙结构试件在孔隙水压力作用下破坏过程及其逐步演变的应力场和渗流场。结果表明,孔隙水压力作用下,不同岩石裂隙结构和岩石受力状态对岩石变形、破裂过程及其破坏模式及渗透率的演化有很大影响。本文的模型从细观力学上进一步解释了含水裂隙岩石的损伤及宏观失稳机制机制,对于加深理解岩石中裂纹扩展对渗流场演化的影响、明确岩体损伤破裂与渗流相互作用的发生机理,具有参考价值。
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关键词
含裂隙岩石
水压
损伤演化
渗流
数值模拟
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职称材料
不同加载速率下含交叉裂隙类岩石力学特性研究
被引量:
3
4
作者
汪学清
陈博
+3 位作者
吴帅军
赵云猛
汪壮壮
董泽
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2023年第8期104-112,共9页
对含交叉裂隙类岩石试件开展不同加载速率的单轴压缩试验,研究并分析加载速率对试件力学特性的影响机理,并借助声发射系统分析了其破坏过程。结果表明,试件的峰值应力强度与加载速率呈现正相关性,峰值应力变化幅度随着加载速率的增大表...
对含交叉裂隙类岩石试件开展不同加载速率的单轴压缩试验,研究并分析加载速率对试件力学特性的影响机理,并借助声发射系统分析了其破坏过程。结果表明,试件的峰值应力强度与加载速率呈现正相关性,峰值应力变化幅度随着加载速率的增大表现出先增大后降低的倒“V”形变化;在达到应力峰值前会存在0.15~4.8 min的振铃计数平静期,平静期随加载速率增加逐渐减小,声发射活跃区间由60 min压缩至12 min;试件在低加载速率(δ≤0.2 mm/min)时,声发射振铃计数呈现高频高幅的特点,在高加载速率(δ>0.2 mm/min)时,声发射振铃计数则表现出低频高幅的特点;试件破坏模式为拉-剪混合型破坏,试件处于低加载速率时,以拉伸裂纹破坏为主,在高加载速率时,以剪切裂纹破坏为主。
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关键词
含
交叉
裂隙
类
岩石
加载速率
力学特性
声发射
裂纹类型
原文传递
含孔多裂隙岩石力学特性与破裂分形维数相关性研究
被引量:
24
5
作者
张科
刘享华
+1 位作者
李昆
吴文远
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2785-2794,共10页
为研究含孔多裂隙岩石破裂及分形特征,制备含孔多裂隙岩石试件并对其进行单轴压缩试验,运用RFPA2D软件数值研究破裂过程,构建悬臂梁和结构面力学模型解释拉伸裂纹的形成机制以及裂隙倾角对试件抗压强度的影响效应。此外,引入盒维数法计...
为研究含孔多裂隙岩石破裂及分形特征,制备含孔多裂隙岩石试件并对其进行单轴压缩试验,运用RFPA2D软件数值研究破裂过程,构建悬臂梁和结构面力学模型解释拉伸裂纹的形成机制以及裂隙倾角对试件抗压强度的影响效应。此外,引入盒维数法计算分形维数,以此定量表征最终破坏后的物理、数值模型试件裂纹的几何分布特征及其与破裂特性的相关性。研究结果表明:(1)试件破坏模式可划分为穿切裂隙剪切破坏(I型)和沿裂隙剪切破坏(II型)2类,试验与数值模拟结果吻合;(2)孔洞两侧的岩桥可简化为悬臂梁模型,由于非几何对称部位作用的弯矩较大,导致孔洞周边出现较多的拉伸裂纹;(3)预制多裂隙显著弱化了试件的抗压强度,随着裂隙倾角的增大,抗压强度呈先减小后增大的趋势,弱化系数W的变化规律与之相反,与结构面力学模型的解释一致;(4)最终破坏后的含孔多裂隙岩石新生裂纹几何分布的分形维数D与破坏特性密切相关;相比于II型破坏,发生I型破坏的试件抗压强度更大,受力过程中出现的宏观裂纹更多且扩展更充分,导致分形维数更大,数据拟合进一步证明抗压强度与分形维数近似服从正相关关系。
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关键词
岩石
力学
含
孔多
裂隙
岩石
数值模拟
力学特性
分形维数
原文传递
题名
含裂隙岩石渗流力学特性研究
被引量:
35
1
作者
于洪丹
陈飞飞
陈卫忠
杨建平
曹俊杰
袁克阔
机构
中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室
中交第二公路勘察设计研究院有限公司
山东大学岩土与结构工程研究中心
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第A01期2788-2795,共8页
基金
国家自然科学基金重大国际合作项目(50720135906)
国家自然科学基金资助项目(51109207)
交通运输部行业科技攻关项目
文摘
岩体中裂隙的存在严重影响着岩体的渗流特性。为了解不同载荷作用对含裂隙岩体渗流性能的影响规律,利用高精度渗流应力耦合三轴试验系统,对含裂隙砂岩和粉砂岩加载及卸载作用下的渗流特性进行试验研究。试验结果表明:(1)加载试验过程中,随着载荷的增大,试样裂隙隙宽逐渐减小,渗透率随之逐渐减小,渗透率与有效围压呈负指数关系;(2)卸载过程中,随着载荷的减小,岩石渗透率逐渐回升,但回升路径明显低于原始路径,路径不重合表明试样中裂隙的变形具有塑性变形的特征。根据试验结果,建立渗透率与有效围压的关系式,并确定关系式中的待定参数。在试验及理论研究的基础上,通过数值模拟分析试样裂隙面渗透率及渗流速度的变化规律。
关键词
岩石
力学
含裂隙岩石
渗透率
渗流试验
数值模拟
Keywords
rock mechanics
fractured rock
permeability
seepage tests
numerical simulation
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
含裂隙岩石受压破坏的声发射特性研究
被引量:
26
2
作者
刘东燕
朱可善
胡本雄
机构
重庆建筑大学建筑工程学院
深圳市水利规划设计院
出处
《地下空间》
CSCD
1998年第4期210-215,共6页
文摘
用水泥砂浆模拟含裂隙岩石试样,在刚性压力机上进行单轴压缩试验,通过声发射测试技术,分析含裂隙岩石在受压力过程中新裂纹的萌生———扩展———断裂破坏全过程。得到含中心斜裂纹试样受压破坏的声发射特征,揭示了含裂隙岩石压剪断裂破坏的内在机理。
关键词
裂隙
岩石
声发射
含裂隙岩石
压剪破坏
Keywords
Uniaxial compression test, cement mortar, simulation, fissured rock, acoustic emission
分类号
TU459.3 [建筑科学—岩土工程]
TU452 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
裂隙结构对岩石流固耦合破坏过程影响的数值模拟研究
3
作者
张潦源
曲占庆
陈勇
李明
李连崇
机构
胜利油田分公司石油工程技术研究院
中国石油大学石油工程学院
东北大学资源与土木工程学院
出处
《科技创新导报》
2018年第25期76-83,共8页
基金
国家科技重大专项"渤海湾济阳坳陷致密油开发示范工程(项目编号:2017ZX05072)"
国家自然科学基金"基于连续-非连续模型的超临界CO2压裂页岩增透机理研究(项目编号:51761135102)"
文摘
应用基于有限元方法的流固耦合分析系统,开展了孔隙水压作用下含两条预设闭合裂纹的岩石试件加载破坏过程的数值模拟,分析了孔隙水压力作用下不同岩石裂隙结构、岩石均质度和受力状态对岩石强度、应力-应变曲线、破坏模式和渗透率的影响,再现了受压含不同裂隙结构试件在孔隙水压力作用下破坏过程及其逐步演变的应力场和渗流场。结果表明,孔隙水压力作用下,不同岩石裂隙结构和岩石受力状态对岩石变形、破裂过程及其破坏模式及渗透率的演化有很大影响。本文的模型从细观力学上进一步解释了含水裂隙岩石的损伤及宏观失稳机制机制,对于加深理解岩石中裂纹扩展对渗流场演化的影响、明确岩体损伤破裂与渗流相互作用的发生机理,具有参考价值。
关键词
含裂隙岩石
水压
损伤演化
渗流
数值模拟
Keywords
Fractured rock
Hydraulic pressure
Damage evolution
Seepage flow
Numerical simulation
分类号
O346 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
不同加载速率下含交叉裂隙类岩石力学特性研究
被引量:
3
4
作者
汪学清
陈博
吴帅军
赵云猛
汪壮壮
董泽
机构
中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院
出处
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2023年第8期104-112,共9页
基金
国家重点实验室开放课题(2021-HYSDDYB-001)。
文摘
对含交叉裂隙类岩石试件开展不同加载速率的单轴压缩试验,研究并分析加载速率对试件力学特性的影响机理,并借助声发射系统分析了其破坏过程。结果表明,试件的峰值应力强度与加载速率呈现正相关性,峰值应力变化幅度随着加载速率的增大表现出先增大后降低的倒“V”形变化;在达到应力峰值前会存在0.15~4.8 min的振铃计数平静期,平静期随加载速率增加逐渐减小,声发射活跃区间由60 min压缩至12 min;试件在低加载速率(δ≤0.2 mm/min)时,声发射振铃计数呈现高频高幅的特点,在高加载速率(δ>0.2 mm/min)时,声发射振铃计数则表现出低频高幅的特点;试件破坏模式为拉-剪混合型破坏,试件处于低加载速率时,以拉伸裂纹破坏为主,在高加载速率时,以剪切裂纹破坏为主。
关键词
含
交叉
裂隙
类
岩石
加载速率
力学特性
声发射
裂纹类型
Keywords
Rocks with cross cracks
Loading rate
Acoustic emission
Mechanical property
Crack type
分类号
TU458.4 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
含孔多裂隙岩石力学特性与破裂分形维数相关性研究
被引量:
24
5
作者
张科
刘享华
李昆
吴文远
机构
昆明理工大学电力工程学院
昆明理工大学建筑工程学院
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第12期2785-2794,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(41762021)
中国博士后科学基金资助项目(2017T100715)
云南省应用基础研究计划项目(2018FB098)~~
文摘
为研究含孔多裂隙岩石破裂及分形特征,制备含孔多裂隙岩石试件并对其进行单轴压缩试验,运用RFPA2D软件数值研究破裂过程,构建悬臂梁和结构面力学模型解释拉伸裂纹的形成机制以及裂隙倾角对试件抗压强度的影响效应。此外,引入盒维数法计算分形维数,以此定量表征最终破坏后的物理、数值模型试件裂纹的几何分布特征及其与破裂特性的相关性。研究结果表明:(1)试件破坏模式可划分为穿切裂隙剪切破坏(I型)和沿裂隙剪切破坏(II型)2类,试验与数值模拟结果吻合;(2)孔洞两侧的岩桥可简化为悬臂梁模型,由于非几何对称部位作用的弯矩较大,导致孔洞周边出现较多的拉伸裂纹;(3)预制多裂隙显著弱化了试件的抗压强度,随着裂隙倾角的增大,抗压强度呈先减小后增大的趋势,弱化系数W的变化规律与之相反,与结构面力学模型的解释一致;(4)最终破坏后的含孔多裂隙岩石新生裂纹几何分布的分形维数D与破坏特性密切相关;相比于II型破坏,发生I型破坏的试件抗压强度更大,受力过程中出现的宏观裂纹更多且扩展更充分,导致分形维数更大,数据拟合进一步证明抗压强度与分形维数近似服从正相关关系。
关键词
岩石
力学
含
孔多
裂隙
岩石
数值模拟
力学特性
分形维数
Keywords
rock mechanics
rock containing a hole and multi-flaws
numerical simulation
mechanical characteristics
fractal dimension
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
含裂隙岩石渗流力学特性研究
于洪丹
陈飞飞
陈卫忠
杨建平
曹俊杰
袁克阔
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
35
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职称材料
2
含裂隙岩石受压破坏的声发射特性研究
刘东燕
朱可善
胡本雄
《地下空间》
CSCD
1998
26
下载PDF
职称材料
3
裂隙结构对岩石流固耦合破坏过程影响的数值模拟研究
张潦源
曲占庆
陈勇
李明
李连崇
《科技创新导报》
2018
0
下载PDF
职称材料
4
不同加载速率下含交叉裂隙类岩石力学特性研究
汪学清
陈博
吴帅军
赵云猛
汪壮壮
董泽
《矿业研究与开发》
CAS
北大核心
2023
3
原文传递
5
含孔多裂隙岩石力学特性与破裂分形维数相关性研究
张科
刘享华
李昆
吴文远
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
24
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