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冻融作用下断续节理岩体损伤与力学特性研究 被引量：1
1
作者 龙士国 徐继同 +2 位作者 李日进 刘雪儿 陈劲杰 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期137-145,共9页
寒区断续节理岩体受冻融作用影响易发生失稳破坏。为探究冻融作用下节理特征对岩体损伤与力学特性的影响,使用相似材料制备不同节理倾角、岩桥长度的断续节理试样,并开展冻融循环试验。通过对冻融试样进行损伤分析与单轴压缩试验,得到... 寒区断续节理岩体受冻融作用影响易发生失稳破坏。为探究冻融作用下节理特征对岩体损伤与力学特性的影响,使用相似材料制备不同节理倾角、岩桥长度的断续节理试样,并开展冻融循环试验。通过对冻融试样进行损伤分析与单轴压缩试验,得到了各类试样的劣化损伤特性及其对抗压强度与破坏模式的影响规律。研究表明:冻融作用下,断续节理类岩石试样的劣化模式以片落模式为主,裂纹模式为辅,且不同节理特征试样间存在冻融损伤差异;节理特征与片落损伤的关联较小,但对裂纹扩展的影响显著,节理倾角越大,裂纹发育越不明显,岩桥长度越短,裂纹贯通越迅速,裂纹扩展程度不同是造成试样间冻融损伤差异的主要原因;在差异性冻融损伤的影响下,各类试样的抗压强度普遍降低,并随节理特征的变化表现出不同的强度损失规律;试样破坏过程中延性增强,节理尖端的拉伸裂纹减少、剪切裂纹增多,部分类型试样的破坏模式与岩桥贯通模式发生改变。 展开更多
关键词 冻融循环 断续节理 损伤 力学特性 破坏模式
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基于压电智能骨料的3D打印断续节理围岩内部损伤监测
2
作者 马国伟 黄晨 张俊飞 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期862-873,共12页
3D打印模型试验是研究复杂地质结构损伤机制的有效手段,3D打印逐层堆积过程中定位压电骨料可有效提高埋设精确度和模型内部损伤监测精度。该文采用3D打印增减材技术制备内部埋设压电骨料的断续节理围岩模型,基于压电骨料与数字图像相关... 3D打印模型试验是研究复杂地质结构损伤机制的有效手段,3D打印逐层堆积过程中定位压电骨料可有效提高埋设精确度和模型内部损伤监测精度。该文采用3D打印增减材技术制备内部埋设压电骨料的断续节理围岩模型,基于压电骨料与数字图像相关技术(digital image correlation,DIC)监测围岩模型在单轴加载下的破坏过程,研究节理连通率对围岩模型破坏机制的影响规律,验证压电骨料定位围岩模型起裂位置和监测内部裂隙损伤扩展的可行性。结果表明:1)随着节理连通率的增大,围岩模型荷载-位移曲线的峰值强度降低、延性增强,由单峰曲线变为多峰曲线;2)断续节理围岩模型的起裂位置多在临近洞口的节理尖端或顶板和底板的中部,裂纹扩展方向大多沿着节理尖端方向,表现为块体分离破坏;3)预制节理连通率增大会导致同路径的监测信号能量衰减,连通率与信号能量之间表现出抛物线相关性;4)压电骨料监测方法相比于DIC监测等宏观监测方法可以更早一步发现模型内部损伤,并能确定内部损伤的位置。 展开更多
关键词 压电骨料 小波能量分析 3D打印 断续节理 模型试验 内部损伤
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断续节理直剪试验与PFC^2D数值模拟分析 被引量：79
3
作者 刘顺桂 刘海宁 +2 位作者 王思敬 胡波 张晓平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1828-1836,共9页
在以往有关断续节理模型试验和数值模拟的研究基础上,设计不同连通情况和法向应力的断续节理模型材料直剪试验,并采用颗粒流离散元软件PFC2D对模型试验进行全真数值模拟。以贯通节理试样、完整试样的剪应力–应变数值模拟曲线和模型试... 在以往有关断续节理模型试验和数值模拟的研究基础上,设计不同连通情况和法向应力的断续节理模型材料直剪试验,并采用颗粒流离散元软件PFC2D对模型试验进行全真数值模拟。以贯通节理试样、完整试样的剪应力–应变数值模拟曲线和模型试验曲线吻合作为PFC细观力学参数选取准则,并利用获得的细观力学参数对共面断续节理试样直剪试验进行数值重现。对比分析数值模拟曲线和模型试验曲线,对断续节理受剪贯通的力学机制进行研究。根据模型试验和数值试验的成果,分析断续节理预剪面上应力随剪应变的演化过程,发现剪切过程中的剪胀效应使得岩桥承担更多的压应力,从而提高了岩桥的抗剪强度。对断续节理岩体在直剪加载条件下的破坏机制进行讨论,将整个剪切过程分为线弹性阶段、初裂阶段、峰值阶段、峰后阶段及残余阶段5个阶段。 展开更多
关键词 岩石力学 断续节理 连通率 PFC^2D 直剪 抗剪强度峰值 数值模拟 岩桥
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含顺层断续节理岩质边坡地震作用下的破坏模式与动力响应研究 被引量：33
4
作者 卞康 刘建 +3 位作者 胡训健 李鹏程 陈玲朱 刘振平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期3029-3037,共9页
基于二维颗粒流软件PFC^(2D)的人工合成岩体技术(SRM),研究了岩桥倾角和节理间距不同组合形式的含顺层断续节理岩质边坡在地震作用下的破坏模式与动力响应规律。研究结果显示:在地震动力作用下,含单潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡呈... 基于二维颗粒流软件PFC^(2D)的人工合成岩体技术(SRM),研究了岩桥倾角和节理间距不同组合形式的含顺层断续节理岩质边坡在地震作用下的破坏模式与动力响应规律。研究结果显示:在地震动力作用下,含单潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡呈现出滑移-倾倒的混合破坏特征,含多潜在滑动面的顺层断续节理岩质边坡则主要发生倾倒破坏;由顺层断续节理以及岩桥交替连接所组成的潜在滑动面是控制边坡动力稳定性的关键因素。在地震动力作用下,最靠近坡脚的岩桥段首先萌生翼裂纹,使得拉应力得到释放,随后各节理相继萌生裂纹并扩展、贯通,最终导致坡体发生阶梯状整体失稳。裂纹扩展受顺层断续节理控制,萌生裂纹中以张拉裂纹为主,且裂纹数量与输入地震波的加速度曲线具有同步性。另一方面,节理面的存在对边坡动力响应产生明显影响,沿坡表以及沿水平方向上的峰值速度、峰值位移随着岩桥倾角的增大、节理间距的减小而增大,同时节理间距和岩桥倾角对于峰值加速度(PGA)放大系数的影响范围主要集中在坡表、坡肩;沿竖直方向上,峰值位移随着岩桥倾角、节理间距的增大而减小,PGA放大系数曲线随高程变化总体呈现U型分布特征。 展开更多
关键词 岩质边坡 地震 动力响应 岩桥 顺层断续节理 PFC
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加锚断续节理岩体断裂损伤模型在硐室开挖与支护中的应用 被引量：25
5
作者 李术才 王刚 +2 位作者 王书刚 杨为民 王向刚 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1582-1590,共9页
应用断裂力学与损伤力学理论,对复杂应力状态下脆性断续节理岩体的本构模型及其断裂损伤机制进行研究。根据应变能等效的方法和自洽理论,建立加锚断续节理岩体在压剪、拉剪应力状态下的断裂损伤本构模型;且建立裂纹在压剪和拉剪状态下... 应用断裂力学与损伤力学理论,对复杂应力状态下脆性断续节理岩体的本构模型及其断裂损伤机制进行研究。根据应变能等效的方法和自洽理论,建立加锚断续节理岩体在压剪、拉剪应力状态下的断裂损伤本构模型;且建立裂纹在压剪和拉剪状态下的损伤演化方程。基于以上的本构模型和损伤演化方程,编制三维有限元程序,并将其应用于琅琊山抽水蓄能电站地下厂房硐室开挖与支护工程的稳定性分析中,研究地下厂房硐室在开挖支护过程中的稳定性。重点分析硐室围岩在开挖过程中的应力状态、变形特性及损伤演化过程。将计算所得出的硐室开挖边界附近的位移值与原型观测值进行比较,得出一些对工程有指导意义的结论。 展开更多
关键词 岩石力学 加锚断续节理岩体 断裂损伤模型 岩锚支护 硐室开挖 多点位移计
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共面闭合断续节理岩体的直剪强度研究 被引量：29
6
作者 任伟中 王庚荪 +3 位作者 白世伟 丰定祥 陈锦清 贾中和 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期1667-1672,共6页
根据模型试验研究结果,深入分析了直剪条件下含共面闭合断续节理岩体的变形和破坏机理,并在此基础上建立了这类岩体的初裂强度和贯通破坏强度准则,将计算结果与实测值进行了对比分析,表明两者吻合较好,证明该强度准则是合理可靠的,具有... 根据模型试验研究结果,深入分析了直剪条件下含共面闭合断续节理岩体的变形和破坏机理,并在此基础上建立了这类岩体的初裂强度和贯通破坏强度准则,将计算结果与实测值进行了对比分析,表明两者吻合较好,证明该强度准则是合理可靠的,具有理论和工程应用价值。 展开更多
关键词 岩石力学 直剪强度 变形 模型试验 共面闭合断续节理 初裂强度
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断续节理介质爆生裂纹扩展的动焦散实验研究 被引量：14
7
作者 杨仁树 岳中文 +2 位作者 董聚才 桂良玉 肖同社 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期467-472,共6页
应用动态焦散线测试系统,模拟断续节理岩体断裂爆破过程,进行了有机玻璃(PMMA)模型透射式动态焦散线实验,研究了无充填和充填断续节理对切缝药包断裂控制爆破裂纹扩展规律的影响和裂纹扩展的机理.结果表明:切缝药包爆炸应力波到达无充... 应用动态焦散线测试系统,模拟断续节理岩体断裂爆破过程,进行了有机玻璃(PMMA)模型透射式动态焦散线实验,研究了无充填和充填断续节理对切缝药包断裂控制爆破裂纹扩展规律的影响和裂纹扩展的机理.结果表明:切缝药包爆炸应力波到达无充填断续节理面后,在节理的两端产生了两条翼裂纹,翼裂纹基本沿原爆生裂纹方向继续扩展,最长达2.5 cm,翼裂纹尖端复合应力强度因子呈由小变大再变小连续波动变化的趋势,裂纹扩展速度和加速度变化趋势与应力强度因子变化类似;爆炸应力波到达充填断续节理面后,同样在节理两端产生了两条翼裂纹,翼裂纹向两侧偏移很大,翼裂纹最长达4 cm,翼裂纹尖端应力强度因子KdⅠ呈由小变大再变小连续波动变化的趋势,动态应力强度因子KdⅡ则呈由大变小连续振荡变化的趋势,而且翼裂纹扩展过程中具有起裂时间早、裂纹扩展速度和加速度峰值大的特征. 展开更多
关键词 断续节理介质 断裂控制爆破 裂纹扩展规律 动态焦散线 应力强度因子
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断续节理岩体中围岩破裂区的试验研究 被引量：21
8
作者 刘刚 赵坚 +1 位作者 宋宏伟 李元海 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期62-66,共5页
为了研究断续节理对围岩破裂区形成与扩展以及破裂区大小的影响,采用真三轴巷道平面应变模型试验台,运用数字照相进行变形量测的方法,研究分析了断续节理岩体中裂纹的产生、扩展与贯通机理及其围岩的破坏失稳行为.结果表明:在断续节理... 为了研究断续节理对围岩破裂区形成与扩展以及破裂区大小的影响,采用真三轴巷道平面应变模型试验台,运用数字照相进行变形量测的方法,研究分析了断续节理岩体中裂纹的产生、扩展与贯通机理及其围岩的破坏失稳行为.结果表明:在断续节理岩体中,围岩破裂区是由于新生裂纹与原有节理相互贯通,导致岩体中产生纵横交错的贯通裂隙所致;在断续节理的影响下,巷道围岩破裂区并不是均匀发展,而是首先产生于顶板节理附近,然后向巷道周边其它相邻部位发展;最终的破裂区厚度在平行于节理方向最大,而在垂直于节理方向的厚度最小. 展开更多
关键词 断续节理 围岩破裂区 模型试验 稳定性
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共面闭合断续节理岩体强度特性直剪试验研究 被引量：54
9
作者 白世伟 任伟中 +1 位作者 丰定祥 周少怀 《岩土力学》 EI CAS CSCD 1999年第2期10-16,共7页
通过直剪试验条件下的模型试验，研究了不同节理连通率、节理排列方式、正应力条件下同时包含闭合节理和岩桥的剪切面的变形和强度特性及其相应的变化规律，初步探讨了节理、岩桥变形和破坏机理。
关键词 闭合断续节理 模型试验 直剪试验 岩体强度
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水–岩作用下断续节理砂岩力学特性劣化机理 被引量：33
10
作者 邓华锋 齐豫 +3 位作者 李建林 姜桥 Eleyas Assefa 李新哲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期634-643,共10页
在库水位周期性升降作用下,库水消落带节理岩体的损伤劣化很可能导致库岸边坡向不稳定的方向发展。基于此,开展了断续节理砂岩的水–岩作用试验,结合力学试验和微细观结构检测综合分析其劣化规律及机理。结果显示:(1)在长期水–岩作用... 在库水位周期性升降作用下,库水消落带节理岩体的损伤劣化很可能导致库岸边坡向不稳定的方向发展。基于此,开展了断续节理砂岩的水–岩作用试验,结合力学试验和微细观结构检测综合分析其劣化规律及机理。结果显示:(1)在长期水–岩作用过程中,断续节理岩样的抗压强度、变形模量劣化趋势明显,而且存在明显非均匀性,其中前3个水-岩作用周期的阶段劣化度明显较大,5个水–岩作用周期之后的阶段劣化度明显减小并趋于稳定。(2)水–岩作用下,不同节理倾角岩样的力学参数劣化幅度不一样,阶段劣化度总体呈U型分布,节理倾角在0°和90°附近时,节理岩样从明显的张性破坏逐渐向剪性破坏转变,破坏模式变化特征比较明显,对应力学参数劣化幅度较大;节理倾角为60°左右时,节理岩样总体保持顺节理面的剪切破坏,破坏模式变化特征不明显,对应力学参数劣化幅度比较小,这些变化也使得节理岩样各向异性力学特征逐渐减弱。(3)在水库长期运行过程中,消落带节理岩体的产状直接影响水–岩作用的劣化趋势和变形破坏特征,因此,在库岸边坡长期变形稳定分析中,不仅要关注消落带岩体力学性质的劣化,也要关注节理岩体的产状差异及其在水–岩作用下变形破坏模式的转化。 展开更多
关键词 库岸边坡 消落带 水–岩作用 断续节理 破坏模式 劣化
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含优势断续节理组的工程岩体等效遍布节理模型强度参数研究 被引量：10
11
作者 孟国涛 方丹 +2 位作者 李良权 黄可 江亚丽 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2115-2121,共7页
岩体经历的成岩和构造改造等作用通常使其优势节理组发育,使得工程岩体呈现各向异性特征。本文首先说明当大尺度工程岩体含断续节理组时,岩桥对各向异性强度特征的影响突出。进而指出在采用遍布节理模型描述含优势随机节理的岩体各向异... 岩体经历的成岩和构造改造等作用通常使其优势节理组发育,使得工程岩体呈现各向异性特征。本文首先说明当大尺度工程岩体含断续节理组时,岩桥对各向异性强度特征的影响突出。进而指出在采用遍布节理模型描述含优势随机节理的岩体各向异性时,模型中结构面参数为贯通节理的参数,不能直接采用现场断续节理的测试结果,需要进行大尺度岩体各向异性参数等效。然后,提出基于连续方法 FLAC3D遍布节理的参数变化吻合非连续方法 3DEC揭示的宏观岩体各向异性特征的途径,完成由连续方法间接描述非连续节理岩体各向异性力学行为的等效过程。研究表明,在无法应用解析法估算含随机断续节理岩体宏观参数时,数值试验成为了更有效的途径。采用遍布节理模型描述断续节理岩体各向异性强度特征时,节理强度参数值受断续节理与岩桥的综合影响,等效节理参数高于节理真实参数。此外,在进行等效连续过程中,为保证等效贯通节理导致的岩体强度凹陷与断续节理作用的方向一致,遍布节理模型中节理走向取值应与断续节理走向呈(j-j)/2夹角。 展开更多
关键词 岩石力学 等效连续 各向异性 遍布节理模型 断续节理组
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平面应力条件下闭合断续节理岩体破坏机理及强度特性 被引量：37
12
作者 白世伟 任伟中 +2 位作者 丰定祥 陈锦清 贾中和 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期635-640,共6页
根据激光散斑照相技术和应变花所测得的位移场和应力场， 深入分析了平面应力条件下闭合断续节理脆性岩体的变形和破坏特征， 揭示了裂纹扩展规律和破坏机理， 得出了这类岩体的初裂强度和贯通破坏强度表达式， 并将计算结果与试验结果... 根据激光散斑照相技术和应变花所测得的位移场和应力场， 深入分析了平面应力条件下闭合断续节理脆性岩体的变形和破坏特征， 揭示了裂纹扩展规律和破坏机理， 得出了这类岩体的初裂强度和贯通破坏强度表达式， 并将计算结果与试验结果进行了对比， 验证了所得公式的合理性。 展开更多
关键词 平面应力条件 闭合断续节理 岩体破坏机理 强度
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不同连通率断续节理岩体直剪破坏特征 被引量：13
13
作者 陈国庆 王剑超 +2 位作者 王伟 罗飞宇 李志波 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期322-329,共8页
在边坡稳定性评价中,不同形态、连通率及排列方式的岩桥起决定性作用。本文通过开展室内直剪实验并结合声发射特征参数的研究,揭示了不同连通率岩桥和不同法向应力状态下断续节理岩体的破坏规律。结果表明:在直剪条件下,随法向应力及连... 在边坡稳定性评价中,不同形态、连通率及排列方式的岩桥起决定性作用。本文通过开展室内直剪实验并结合声发射特征参数的研究,揭示了不同连通率岩桥和不同法向应力状态下断续节理岩体的破坏规律。结果表明:在直剪条件下,随法向应力及连通率的变化,岩体破坏面呈现"一"、"X"、"锯齿"、"Z"以及复合型破坏,破坏面起伏度较小,且贯通破坏无时间先后性。法向压力一定时,随着断续岩桥连通率的提高,声发射事件累计计数峰值呈线性增长,计数峰值不断趋于增长。在岩桥连通率一定的情况下,随法向应力的增大,声发射事件计数峰值与累计计数在中等法向应力下最大。对断续节理岩桥变形破坏特征的研究,有利于分析节理岩体的力学特性,有助于边坡工程的稳定性评价与预测。 展开更多
关键词 断续节理 连通率 直剪试验 破坏特征 声发射
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断续节理岩体劈裂破坏的贯通机理研究 被引量：11
14
作者 周小平 张永兴 +1 位作者 王建华 朱可善 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期8-12,共5页
利用裂纹孤立原理结合裂纹线场理论,研究了压应力作用下断续节理线尖端的精确弹性区应力场和脆断区应力场,然后将精确弹性区应力场和脆断区应力场相匹配,进而确定脆断区长度和荷载之间的关系。利用脆断区长度和荷载之间的关系,从理论上... 利用裂纹孤立原理结合裂纹线场理论,研究了压应力作用下断续节理线尖端的精确弹性区应力场和脆断区应力场,然后将精确弹性区应力场和脆断区应力场相匹配,进而确定脆断区长度和荷载之间的关系。利用脆断区长度和荷载之间的关系,从理论上分析了断续节理产生劈裂破坏的贯通机理,并且确定了断续节理岩体发生劈裂破坏的强度。通过和实验结果对比分析,论证了理论模型的正确性和可行性。 展开更多
关键词 岩石力学 压应力 断续节理岩体 劈裂破坏
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深部断续节理岩体中渗流对巷道稳定性影响的数值分析 被引量：9
15
作者 左宇军 李术才 +1 位作者 朱万成 张义平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期586-591,共6页
应用自主开发的岩石破坏过程渗流与应力耦合分析软件F-RFPA2D,通过对高应力节理岩体中巷道的失稳破坏过程所进行的数值模拟分析,研究了深部断续节理岩体中地应力及渗流对巷道稳定性的影响。模拟结果不但直观形象地给出了巷道的渗流场、... 应用自主开发的岩石破坏过程渗流与应力耦合分析软件F-RFPA2D,通过对高应力节理岩体中巷道的失稳破坏过程所进行的数值模拟分析,研究了深部断续节理岩体中地应力及渗流对巷道稳定性的影响。模拟结果不但直观形象地给出了巷道的渗流场、应力场、破坏区分布,而且得到了巷道周边关键部位的位移变化情况,并与无地下水的稳定性进行了比较。结果表明,岩体中断续节理与地应力及渗流相互作用,对巷道失稳的演化起了重要作用,如巷道与节理的相对方位决定了巷道坍塌的方向;岩桥对巷道的稳定起了重要的作用;虽然渗流应力加速了巷道的失稳破坏,但没有改变高地应力对巷道的主要破坏模式。该研究对于进一步理解深部岩体中节理、地应力及渗流对巷道稳定性的影响进而采取有效的加固措施具有重要的理论和实践意义。 展开更多
关键词 深部岩体 断续节理 渗流 巷道稳定性 数值试验
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断续节理岩体模型试验及强度分析研究 被引量：12
16
作者 胡波 张楠 +1 位作者 王思敬 陈俊生 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期657-665,共9页
采用理论分析同模型试验相结合的方法对共面闭合断续节理岩体的直剪强度特性进行研究。理论分析方面,引入法向变形协调条件,推导了模型的直剪强度公式。模型试验发现,全应力应变曲线主要经历了线弹性增长、节理面错动、次生裂纹起裂稳... 采用理论分析同模型试验相结合的方法对共面闭合断续节理岩体的直剪强度特性进行研究。理论分析方面,引入法向变形协调条件,推导了模型的直剪强度公式。模型试验发现,全应力应变曲线主要经历了线弹性增长、节理面错动、次生裂纹起裂稳态扩展、节理面贯通破坏和残余强度五个阶段;峰值和残余强度都随正应力的增大而增大,而变形特性随正应力的变化规律性不强;峰值强度随节理连通率的增大而减小,低连通率时强度下降速度慢;节理两边分布的试样的强度普遍高于节理在中间的。对比发现,理论计算结果与试验值吻合较好。 展开更多
关键词 断续节理 强度机制 模型试验 破坏特征 影响因素分析
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共面闭合断续节理岩体直剪强度特性研究 被引量：15
17
作者 胡波 杨志荣 +2 位作者 刘顺桂 王思敬 刘海宁 《工程地质学报》 CSCD 2008年第3期327-331,共5页
介绍了节理面和岩桥各自的抗剪强度机制,引入法向变形协调条件,基于Mohr-Cou lomb理论,推导了共面闭合断续节理岩体的直剪强度公式。模型试验发现,剪切破坏面以拉剪复合破坏为主,同时岩块中伴随大量的拉张微裂隙。试样的强度和变形具有... 介绍了节理面和岩桥各自的抗剪强度机制,引入法向变形协调条件,基于Mohr-Cou lomb理论,推导了共面闭合断续节理岩体的直剪强度公式。模型试验发现,剪切破坏面以拉剪复合破坏为主,同时岩块中伴随大量的拉张微裂隙。试样的强度和变形具有明显的阶段性,全应力应变曲线主要经历了线弹性增长、节理面错动、次生裂纹起裂稳态扩展、节理面贯通破坏和残余强度5个阶段。对比发现,理论计算结果与试验值吻合较好。 展开更多
关键词 断续节理 岩桥 直剪强度 破坏模式 全应力应变曲线
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三轴压缩作用下断续节理砂岩力学特性研究 被引量：12
18
作者 邓华锋 潘登 +4 位作者 许晓亮 支永艳 段玲玲 杨超 张宇娜 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2133-2141,共9页
节理岩体的力学特性直接影响工程岩体的安全。为了研究节理岩体的各向异性力学特性和破坏特征,设计进行了0°,30°,45°,60°,75°和90°等6种角度断续节理砂岩的三轴压缩试验,详细分析了节理倾角对断续节理岩... 节理岩体的力学特性直接影响工程岩体的安全。为了研究节理岩体的各向异性力学特性和破坏特征,设计进行了0°,30°,45°,60°,75°和90°等6种角度断续节理砂岩的三轴压缩试验,详细分析了节理倾角对断续节理岩体变形强度特征和破坏模式的影响。研究结果表明:①在加载过程中,随着围压增大,断续节理砂岩应力–应变曲线的屈服阶段逐渐明显,峰值强度和残余强度逐渐提高,破坏时延性特征逐渐明显;②随着节理倾角增大,断续节理砂岩的变形模量、抗压强度、黏聚力和内摩擦角等力学参数均呈现先减小后增大的U型变化趋势;③节理对岩样破坏裂纹的形成与开展具有明显的诱导和控制作用,不同倾角岩样的破裂面均顺节理倾角方向发展,当节理倾角与岩样计算破坏角接近的时候,岩样的破裂面顺节理面开展,变形和强度参数达到极小值;④随着围压增大,不同倾角断续节理岩样的变形和强度参数差别逐渐减小,各向异性特征逐渐减弱;⑤断续节理砂岩的破坏模式可分为张拉破坏、折线型的复合剪张破坏、沿节理面剪切破坏等3种类型,节理倾角的分布决定了断续节理砂岩在加载作用下的变形破坏模式,变形破坏模式的差异决定了断续节理砂岩变形和强度参数的各向异性特征。研究成果可为工程中节理岩体的各向异性特征分析提供较好的参考。 展开更多
关键词 断续节理 节理倾角 各向异性 力学特性 破坏模式
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直剪作用下不共面断续节理岩桥破断试验与数值研究 被引量：8
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作者 赵延林 彭青阳 +2 位作者 万文 王卫军 赵伏军 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期59-67,共9页
在伺服控制剪切加载系统下对不共面类岩石断续节理试件进行正向、反向直剪试验,研究直剪下不共面断续节理的岩桥破断机理和剪切规律,试验研究发现,直剪作用下不共面断续节理岩桥破坏过程具有明显的阶段性,经历线弹性阶段、裂纹起裂扩展... 在伺服控制剪切加载系统下对不共面类岩石断续节理试件进行正向、反向直剪试验,研究直剪下不共面断续节理的岩桥破断机理和剪切规律,试验研究发现,直剪作用下不共面断续节理岩桥破坏过程具有明显的阶段性,经历线弹性阶段、裂纹起裂扩展阶段、岩桥断裂贯通阶段、剪切面爬坡咬合阶段和残余摩擦阶段5个阶段,正向剪切下岩桥呈齿形破断面,反向剪切作用下岩桥产生沿直剪方向贯通的带形破断面,与正向剪切相比,反向剪切下节理的初裂抗剪强度和峰值抗剪强度较大,裂纹倾角、法向应力和相邻节理搭接比例是影响试件初裂抗剪强度和峰值抗剪强度的主要因素。采用FLAC3D对正向、反向直剪作用下不共面断续节理的岩桥破断、剪切破断面的形成过程进行数值试验,数值试验结果和类岩石直剪试件的试验结果基本吻合,数值试验揭示了直剪作用下不共面断续节理岩桥的拉裂破坏和破断面的剪切屈服机理。 展开更多
关键词 岩石力学 断续节理 初裂抗剪强度 峰值抗剪强度
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应力波反复作用下断续节理岩体疲劳破坏试验研究 被引量：7
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作者 邵鹏 张勇 +1 位作者 贺永年 姜涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第22期4180-4184,共5页
试验研究了反复应力波作用下断续节理岩体的疲劳破坏过程和特征,讨论了节理充填性质、节理倾角、侧向静压等因素对岩体动态疲劳破坏的影响。结果表明:疲劳损伤累积过程受节理倾角与应力波传播方向影响,两者夹角越大损伤破坏越不均匀,但... 试验研究了反复应力波作用下断续节理岩体的疲劳破坏过程和特征,讨论了节理充填性质、节理倾角、侧向静压等因素对岩体动态疲劳破坏的影响。结果表明:疲劳损伤累积过程受节理倾角与应力波传播方向影响,两者夹角越大损伤破坏越不均匀,但强度降低率小;充填介质能在一定程度上削弱应力波的损伤作用,减缓损伤累积进程;损伤累积过程在一定程度上受控于侧压,随着侧压增大损伤累积速率和强度降低速率减缓。 展开更多
关键词 岩石力学 应力波 反复作用 疲劳破坏 断续节理岩体
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