孔隙水压力条件下混凝土的破坏机理

为探究饱和混凝土在孔隙水压力下的破坏机理,在已有的研究基础上,通过理论分析孔隙水压力和当前孔隙率对饱和混凝土微裂纹的演化及宏观力学性能的影响,确定了真实水压力作用下混凝土的Ⅰ、Ⅱ型裂纹应力强度因子及复合型裂纹张拉破坏和剪切破坏的主导条件。并利用YSL-200型微机控制多通道轴压水压联合作用岩石-混凝土流变试验系统,基于饱和混凝土封闭孔隙水压力Pf和贯通孔隙水压力Pg间的压力梯度,从细观角度解释了混凝土在水环境下的破坏机理。结果表明:孔隙率的变化和Pf、Pg间的压力梯度都是混凝土材料细观破坏的重要原因之一;孔隙水压力下混凝土材料大都呈"X"型剪切破坏;水围压的存在可以提高饱和状态下混凝土的抗压强度。

多因素协同作用浅埋深薄基岩覆岩活动研究

根据浅埋深薄基岩煤层赋存特点,采用Flac3D数值模拟方法进行正交试验,系统分析了松散层厚度、基岩厚度、采高和推进速度对浅埋深薄基岩厚松散层岩层活动的影响,确定了各因素对岩层活动影响的重要性。结果表明:各因素对岩层活动影响的重要性从岩层活动的不同指标来看是不一样的。针对初次来压,基岩厚度为主要影响因素;对于周期来压,松散层厚度为主要影响因素;采高为地表位移的主要影响因素;综合来看,对于浅埋深薄基岩厚松散层采场岩层活动影响的因素由主到次依次为基岩厚度→松散层厚度→采高→推进速度。

循环荷载下花岗岩的动力变形参数试验研究

利用MTS 815Flex Test GT岩石力学试验系统,对花岗岩进行了不同加载频率单轴压缩下的5级正弦波加卸载试验。正弦波加载频率依次为1、2、3、4Hz,循环应力幅值由岩石平均抗压强度的20%～60%等间距确定,每级应力幅值为400个振动循环。试验结果表明,花岗岩塑性变形随加载次数的增加而逐渐增大,且动应力动应变滞回环为月牙形;同一加载频率下,花岗岩的动弹性模量、动泊松比和单位体积耗散能随动应力水平的升高而升高,且随着加载频率的升高,动弹性模量逐渐降低,而动泊松比和单位体积耗散能逐渐升高,表明动荷载频率越高,对岩石劣化作用的能力越强;同一级动荷载下花岗岩动弹性模量和动泊松比随循环周次增加而变化不明显,单位体积耗散能随循环周次增加逐渐减小。

软弱岩脉岩体力学特性空隙水压力效应试验

以某大型水电工程坝址煌斑岩脉软弱岩体为例,将采自现场的煌斑岩完整岩块制备成已含有结构面的岩体试件,利用MTS815Flex Test GT岩石力学试验系统,采用特殊的技术手段,对其进行了系列水岩耦合三轴试验研究。针对空隙水压力对煌斑岩体强度特性与变形特性的影响,以及围压对变形特性的影响进行了相关性分析,建立了相应的预测模型。结果表明岩体内聚力c与空隙水压力有密切的关系,随空隙水压力增大而迅速降低,甚至完全丧失;内摩擦角φ在空隙水压力作用下变化很小。整体上看,围压增加增大了变形模量与泊松比,而空隙水压力增加则减小了变形模量,增大了泊松比。