基于裂隙岩样的多组贯穿裂隙岩体峰后应力-应变曲线研究

在岩土工程中,裂隙岩体经常处于峰后变形状态,研究裂隙岩体的峰后应力-应变关系对预测结构的稳定性有重要意义。基于峰后软化阶段强度参数的逐渐演化行为,首先提出一个求岩石峰后应力-应变关系和裂隙峰后应力-切向位移关系的一般方法。然后采用摩尔-库仑强度准则,以岩石的最大主应变和裂隙的切向位移作为软化参数,假设强度参数为软化参数的分段线性函数,分岩体沿裂隙滑移破坏和沿岩石剪切破坏两种情况,提出多组贯穿裂隙岩体峰后应力-应变关系式的求法。最后,在算例中,分岩体沿裂隙滑移破坏和沿岩石剪切破坏两种情况给出了裂隙岩体的峰后应力-应变曲线,讨论了裂隙的平均间距、法向刚度和剪切刚度对峰后应变的影响。结果表明,裂隙的平均间距、法向刚度和剪切刚度越小,裂隙岩体的轴向应变越大。

平面应变状态下混凝土力学行为的三轴试验研究

对100mm×100mm×100mm的混凝土试块进行平面应变状态下的加载试验。加载过程包含两步:①先施加静水压力到设计值;②在保持Z轴应变恒定、X轴与Z轴之间应力速率之比也恒定的条件下,单调增加最大压应力轴向(Y轴)的应变。静水压力的设计值有9档,与应力速率之比的组合构成25条加载路径,每条路径确定一个试验组,做2～3个试块。所有试块在加载过程中各个轴向都只受到压应力作用,破坏形态都是楔形体,破坏机理是有压应力伴随的剪破坏。试验证实,混凝土在只经历单调增加的静水压力的荷载历史时,静水压力对混凝土的初始剪切模量没有影响,不同组剪应力-剪应变关系曲线都存在一段重合的部分。多数组在剪应变增加的过程中,先出现剪缩,然后再剪胀;但是也有一些组,只出现剪缩,即使经历下降段到加载结束也没有出现剪胀现象。与相同试块的假三轴比例加载的峰值强度数据比较发现,两种加载方式获得的强度数据分别都满足摩尔-库仑强度准则,但是平面应变状态下的抗剪强度高于假三轴比例加载的。进一步分析得出,中间主应力只影响摩尔-库仑强度准则中的内聚力,几乎不影响内摩擦角。

准噶尔盆地准东区块大位移井造斜段井壁失稳机理研究

根据井壁稳定的岩石力学机理和有效应力理论,分析了大位移井井周的应力分布规律,建立了大位移井井壁稳定的力学模型,并根据库仑-摩尔强度准则判断造斜段各点的稳定性。对新疆准噶尔盆地准东区块的实际资料进行了水平井造斜段稳定性研究,研究结果表明,该区块的垂向应力为第一主地应力,3主应力差值相差较小,同时该口井的造斜段各点井壁稳定性较好,造斜段比较稳定,不易发生坍塌。