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岩石单轴压缩应力-应变特征的率相关性及能量机制试验研究
被引量:
55
1
作者
梁昌玉
李晓
+3 位作者
王声星
李守定
赫建明
马超锋
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1830-1838,共9页
岩石渐进性破坏过程分为5个阶段:裂纹闭合阶段、弹性阶段、裂纹起裂和稳定扩展阶段、裂纹加速扩展阶段和峰后段。利用变频动态加载岩石力学试验系统,研究不同应变率加载条件下岩石破坏过程中的特征应力,即起裂应力、扩容应力以及峰值强...
岩石渐进性破坏过程分为5个阶段:裂纹闭合阶段、弹性阶段、裂纹起裂和稳定扩展阶段、裂纹加速扩展阶段和峰后段。利用变频动态加载岩石力学试验系统,研究不同应变率加载条件下岩石破坏过程中的特征应力,即起裂应力、扩容应力以及峰值强度,结果显示,特征应力随应变率的变化情况基本满足以下规律:应变率ε&<5×10-4s-1时,随着应变率的变化,特征应力基本不随应变率的增减发生变化,其率敏感性不明显;ε&>5×10-4s-1时,特征应力随着应变率的增长而增长,表现出较强的率敏感性。而3个量纲一的参数,即起裂应力和扩容应力与峰值强度的比值以及起裂应力与扩容应力的百分比分别为50%~60%,70%~80%和80%~90%,与应变率无明显相关性。基于能量守恒法则,对岩石破坏过程中的能量特征及能量机制进行分析,结果表明:岩石单位体积吸收的总应变能和弹性应变能均随应变率的增长而增长,损伤应变能则随着应变率的增长先增大后减小。吸收的总应变能和弹性应变能随应变率的变化规律与应力随应变率的变化规律一致,即ε&<5×10-4s-1时,吸收应变能和弹性应变储能率敏感性不随应变率的变化发生变化,无明显率敏感性;ε&>5×10-4s-1时,吸收的应变能和弹性应变能则随应变率的增加而增加,具有较强的敏感性。应变率一定的情况下,岩石所吸收的应变能主要以弹性应变能的形式储存,损伤应变能基本保持不变,临近峰值点时岩石中损伤应变能才有所增加;一旦过了峰值点,岩石中储存的弹性能快速释放,体现在应变–应变能曲线上则为弹性应变能曲线的迅速下降和损伤应变能曲线的迅速上升。
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关键词
岩石力学
单轴压缩
渐进性破坏
应变率
能量
下载PDF
职称材料
滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟
被引量:
25
2
作者
王宇
李晓
+1 位作者
王声星
侯文诗
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2012年第12期46-52,共7页
采用颗粒流离散元模拟滑坡的变形破坏全过程,不需要假定滑动面的位置和形状,颗粒根据所受到的接触力调整其位置,最终从抗剪强度最弱面发生剪切破坏。白河滑坡是受强降雨影响诱发的上部顺层、下部微切层的大型古基岩滑坡,滑坡的发生是其...
采用颗粒流离散元模拟滑坡的变形破坏全过程,不需要假定滑动面的位置和形状,颗粒根据所受到的接触力调整其位置,最终从抗剪强度最弱面发生剪切破坏。白河滑坡是受强降雨影响诱发的上部顺层、下部微切层的大型古基岩滑坡,滑坡的发生是其独特内外因共同作用的结果。据现场调查资料,总结了滑坡的成因与形成机制。运用基于离散元法的颗粒流(PFC)程序,引入平行粘结模型,通过数值模拟,确定滑带土细观参数与宏观力学性质的关系;据此建立滑坡模型;然后,运用颗粒流离散元法对滑坡运动渐进全过程进行数值模拟,对滑坡不同关键部位进行位移、孔隙率变化及应变监测,阐明其渐进发展过程,明确其时空演化规律。模拟结果表明:上部的土体沿基岩面先出现开裂,导致中部滑体产生剪胀,对下部古滑体产生推挤作用,导致新老崩积堆积区及白河中学食堂地区的失稳,形成整体滑动。通过对白河滑坡发生→发展→破坏的动态演化模拟,可为工程决策提供理论依据。
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关键词
滑坡
颗粒流(PFC)
数值模拟
渐进破坏
平行粘结模型
下载PDF
职称材料
题名
岩石单轴压缩应力-应变特征的率相关性及能量机制试验研究
被引量:
55
1
作者
梁昌玉
李晓
王声星
李守定
赫建明
马超锋
机构
中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室
中国科学院研究生院
清华大学水利水电工程系
中航勘察设计研究院有限公司
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012年第9期1830-1838,共9页
基金
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2009CB724605)
国家自然科学基金资助项目(41027001)
文摘
岩石渐进性破坏过程分为5个阶段:裂纹闭合阶段、弹性阶段、裂纹起裂和稳定扩展阶段、裂纹加速扩展阶段和峰后段。利用变频动态加载岩石力学试验系统,研究不同应变率加载条件下岩石破坏过程中的特征应力,即起裂应力、扩容应力以及峰值强度,结果显示,特征应力随应变率的变化情况基本满足以下规律:应变率ε&<5×10-4s-1时,随着应变率的变化,特征应力基本不随应变率的增减发生变化,其率敏感性不明显;ε&>5×10-4s-1时,特征应力随着应变率的增长而增长,表现出较强的率敏感性。而3个量纲一的参数,即起裂应力和扩容应力与峰值强度的比值以及起裂应力与扩容应力的百分比分别为50%~60%,70%~80%和80%~90%,与应变率无明显相关性。基于能量守恒法则,对岩石破坏过程中的能量特征及能量机制进行分析,结果表明:岩石单位体积吸收的总应变能和弹性应变能均随应变率的增长而增长,损伤应变能则随着应变率的增长先增大后减小。吸收的总应变能和弹性应变能随应变率的变化规律与应力随应变率的变化规律一致,即ε&<5×10-4s-1时,吸收应变能和弹性应变储能率敏感性不随应变率的变化发生变化,无明显率敏感性;ε&>5×10-4s-1时,吸收的应变能和弹性应变能则随应变率的增加而增加,具有较强的敏感性。应变率一定的情况下,岩石所吸收的应变能主要以弹性应变能的形式储存,损伤应变能基本保持不变,临近峰值点时岩石中损伤应变能才有所增加;一旦过了峰值点,岩石中储存的弹性能快速释放,体现在应变–应变能曲线上则为弹性应变能曲线的迅速下降和损伤应变能曲线的迅速上升。
关键词
岩石力学
单轴压缩
渐进性破坏
应变率
能量
Keywords
rock mechanics
uniaxial compression
progressive failure
strain rate
energy
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟
被引量:
25
2
作者
王宇
李晓
王声星
侯文诗
机构
中国科学院地质与地球物理研究所工程地质力学重点实验室
中国科学院大学
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2012年第12期46-52,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(41027001)
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2009CB724605)
文摘
采用颗粒流离散元模拟滑坡的变形破坏全过程,不需要假定滑动面的位置和形状,颗粒根据所受到的接触力调整其位置,最终从抗剪强度最弱面发生剪切破坏。白河滑坡是受强降雨影响诱发的上部顺层、下部微切层的大型古基岩滑坡,滑坡的发生是其独特内外因共同作用的结果。据现场调查资料,总结了滑坡的成因与形成机制。运用基于离散元法的颗粒流(PFC)程序,引入平行粘结模型,通过数值模拟,确定滑带土细观参数与宏观力学性质的关系;据此建立滑坡模型;然后,运用颗粒流离散元法对滑坡运动渐进全过程进行数值模拟,对滑坡不同关键部位进行位移、孔隙率变化及应变监测,阐明其渐进发展过程,明确其时空演化规律。模拟结果表明:上部的土体沿基岩面先出现开裂,导致中部滑体产生剪胀,对下部古滑体产生推挤作用,导致新老崩积堆积区及白河中学食堂地区的失稳,形成整体滑动。通过对白河滑坡发生→发展→破坏的动态演化模拟,可为工程决策提供理论依据。
关键词
滑坡
颗粒流(PFC)
数值模拟
渐进破坏
平行粘结模型
Keywords
landslide
particle flow code(PFC)
numerical simulation
progressive failure
parallel-bond model
分类号
P642.22 [天文地球—工程地质学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
岩石单轴压缩应力-应变特征的率相关性及能量机制试验研究
梁昌玉
李晓
王声星
李守定
赫建明
马超锋
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2012
55
下载PDF
职称材料
2
滑坡渐进破坏运动过程的颗粒流仿真模拟
王宇
李晓
王声星
侯文诗
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2012
25
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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