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单轴循环荷载下含天然裂隙脆性页岩变形及破裂特征试验研究
被引量:
38
1
作者
魏元龙
杨春和
+3 位作者
郭印同
刘伟
王磊
衡帅
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期1649-1658,共10页
利用RMT–150C岩石力学测试系统,对重庆彭水含天然裂隙脆性页岩在单轴循环荷载作用下的变形及破裂特征进行了试验研究。研究结果表明:(1)在循环加卸载和裂隙的共同影响下页岩所含天然裂隙使页岩性质局部劣化、加剧裂隙扩展和破坏提前...
利用RMT–150C岩石力学测试系统,对重庆彭水含天然裂隙脆性页岩在单轴循环荷载作用下的变形及破裂特征进行了试验研究。研究结果表明:(1)在循环加卸载和裂隙的共同影响下页岩所含天然裂隙使页岩性质局部劣化、加剧裂隙扩展和破坏提前,导致屈服应力、破裂压力和峰值强度等减小,其中峰值强度降低了13.7%~58.3%;(2)轴向应变形成封闭的"尖叶"状滞回环,并呈疏—密—疏排列,而横向应变形成上开口"8"字形滞回环,并呈密—疏排列,横向应变-循环次数曲线可分为初始变形阶段、小速率等速变形阶段、大速率等速变形阶段和失稳破坏阶段等四阶段演化规律,前期横向应变突变现象可作为天然裂隙和新裂隙扩展、交汇完成,进入大速率等速变形阶段的标志,后期突变可作为整体失稳破坏的前兆;(3)含天然裂隙页岩的破坏模式主要呈拉剪贯通模式和拉贯通模式,两种贯通模式均至少包含一条贯通天然裂隙的拉裂隙;(4)在弹性阶段,有效弹性模量与损伤面积系数呈线性关系,损伤面积系数越大,有效弹性模量越小;(5)在低应力水平内循环,不可逆变形缓慢增加,轴向应变-循环次数曲线始终处于初始变形阶段,试样不发生破坏;在高应力水平内循环,经历3个变形阶段后试样发生破坏;在接近峰值应力的应力水平内循环,曲线直接进入加速变形阶段,几次循环后试样发生破坏。该研究为认清页岩的裂隙扩展形成复杂裂隙网的发展机制提供了有益参考。
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关键词
页岩
损伤面积系数
循环荷载
天然裂隙
变形特征
破裂特征
下载PDF
职称材料
三轴循环荷载下页岩变形及破坏特征试验研究
被引量:
25
2
作者
魏元龙
杨春和
+3 位作者
郭印同
刘伟
王磊
徐敬宾
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期2262-2271,共10页
前期工作已经研究了含裂隙页岩在单轴循环荷载下的变形及破裂特征,为进一步认清围压与循环荷载耦合作用下的变形及破坏特征,利用MTS815.03岩石刚性压力机展开了对含裂隙页岩的三轴循环加卸载试验研究。试验结果表明:在三轴循环荷载下,...
前期工作已经研究了含裂隙页岩在单轴循环荷载下的变形及破裂特征,为进一步认清围压与循环荷载耦合作用下的变形及破坏特征,利用MTS815.03岩石刚性压力机展开了对含裂隙页岩的三轴循环加卸载试验研究。试验结果表明:在三轴循环荷载下,含裂隙页岩的破坏形式主要为混合破坏,呈现出拉剪贯通模式;随围压逐渐增大,页岩的峰值强度呈线性增大,完整页岩经11周加卸载循环后,峰值强度增大9.98%-25.03%;而含裂隙页岩经15周加卸载循环后,峰值强度增大1.47%-6.98%;含裂隙页岩在同一循环内的弹性模量大于变形模量,卸载弹性模量大于加载弹性模量,卸载变形模量大于加载变形模量,并且损伤面积系数F越大,卸载弹性模量与加载弹性模量的差值也越大;随循环加卸载次数逐渐增加,加载变形模量与卸载变形模量呈先增大后单调减小的规律,加载弹性模量与卸载弹性模量表现出先增大,后逐渐呈"波浪式"减小的规律,剧烈波动的弹性模量是内部结构不断发生局部调整的有效证据。该研究为揭示在围压与循环荷载耦合作用下含裂隙页岩破坏形成复杂裂缝网的发展机理提供了有益参考。
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关键词
页岩
损伤面积系数
循环荷载
裂隙
强度
破坏特征
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职称材料
题名
单轴循环荷载下含天然裂隙脆性页岩变形及破裂特征试验研究
被引量:
38
1
作者
魏元龙
杨春和
郭印同
刘伟
王磊
衡帅
机构
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
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
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期1649-1658,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51104144)
国家重点基础研究发展规划(973)(No.2010CB226701)
"十二五"国家科技重大专项(No.2011ZX05005-006)
文摘
利用RMT–150C岩石力学测试系统,对重庆彭水含天然裂隙脆性页岩在单轴循环荷载作用下的变形及破裂特征进行了试验研究。研究结果表明:(1)在循环加卸载和裂隙的共同影响下页岩所含天然裂隙使页岩性质局部劣化、加剧裂隙扩展和破坏提前,导致屈服应力、破裂压力和峰值强度等减小,其中峰值强度降低了13.7%~58.3%;(2)轴向应变形成封闭的"尖叶"状滞回环,并呈疏—密—疏排列,而横向应变形成上开口"8"字形滞回环,并呈密—疏排列,横向应变-循环次数曲线可分为初始变形阶段、小速率等速变形阶段、大速率等速变形阶段和失稳破坏阶段等四阶段演化规律,前期横向应变突变现象可作为天然裂隙和新裂隙扩展、交汇完成,进入大速率等速变形阶段的标志,后期突变可作为整体失稳破坏的前兆;(3)含天然裂隙页岩的破坏模式主要呈拉剪贯通模式和拉贯通模式,两种贯通模式均至少包含一条贯通天然裂隙的拉裂隙;(4)在弹性阶段,有效弹性模量与损伤面积系数呈线性关系,损伤面积系数越大,有效弹性模量越小;(5)在低应力水平内循环,不可逆变形缓慢增加,轴向应变-循环次数曲线始终处于初始变形阶段,试样不发生破坏;在高应力水平内循环,经历3个变形阶段后试样发生破坏;在接近峰值应力的应力水平内循环,曲线直接进入加速变形阶段,几次循环后试样发生破坏。该研究为认清页岩的裂隙扩展形成复杂裂隙网的发展机制提供了有益参考。
关键词
页岩
损伤面积系数
循环荷载
天然裂隙
变形特征
破裂特征
Keywords
shale
damage area parameter
cyclic loading
natural crack
deformation characteristics
fracture characteristics
分类号
TU452 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
三轴循环荷载下页岩变形及破坏特征试验研究
被引量:
25
2
作者
魏元龙
杨春和
郭印同
刘伟
王磊
徐敬宾
机构
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
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
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第12期2262-2271,共10页
基金
国家高技术研究发展计划("863"计划)项目(2013AA064800)
科技计划项目(2012DFA60760)
文摘
前期工作已经研究了含裂隙页岩在单轴循环荷载下的变形及破裂特征,为进一步认清围压与循环荷载耦合作用下的变形及破坏特征,利用MTS815.03岩石刚性压力机展开了对含裂隙页岩的三轴循环加卸载试验研究。试验结果表明:在三轴循环荷载下,含裂隙页岩的破坏形式主要为混合破坏,呈现出拉剪贯通模式;随围压逐渐增大,页岩的峰值强度呈线性增大,完整页岩经11周加卸载循环后,峰值强度增大9.98%-25.03%;而含裂隙页岩经15周加卸载循环后,峰值强度增大1.47%-6.98%;含裂隙页岩在同一循环内的弹性模量大于变形模量,卸载弹性模量大于加载弹性模量,卸载变形模量大于加载变形模量,并且损伤面积系数F越大,卸载弹性模量与加载弹性模量的差值也越大;随循环加卸载次数逐渐增加,加载变形模量与卸载变形模量呈先增大后单调减小的规律,加载弹性模量与卸载弹性模量表现出先增大,后逐渐呈"波浪式"减小的规律,剧烈波动的弹性模量是内部结构不断发生局部调整的有效证据。该研究为揭示在围压与循环荷载耦合作用下含裂隙页岩破坏形成复杂裂缝网的发展机理提供了有益参考。
关键词
页岩
损伤面积系数
循环荷载
裂隙
强度
破坏特征
Keywords
shale
damage-area coefficient
cyclic loading
crack
strength
fracture characteristic
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单轴循环荷载下含天然裂隙脆性页岩变形及破裂特征试验研究
魏元龙
杨春和
郭印同
刘伟
王磊
衡帅
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
38
下载PDF
职称材料
2
三轴循环荷载下页岩变形及破坏特征试验研究
魏元龙
杨春和
郭印同
刘伟
王磊
徐敬宾
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
25
下载PDF
职称材料
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