真三轴强度准则已提出很多，而真三轴试验结果却很少，且可靠性需要确认。如茂木清夫所做Orikabe二长岩和Yamaguchi大理岩，在真三轴应力下的强度及变形较为特别：中间主应力仍σ2定时强度不随最小主应力σ3增加而增加，在延性变形阶段σ2对强度的影响大于σ3。拉西瓦花岗岩强度也存在类似的奇异。合理的解释是，在仍较高时试样轴向变形较大，引起加...
基于颗粒流理论和PFC3D程序，建立Lacdu Bonnet花岗岩的BPM模型，施加周期性边界条件。通过使周期性空间扭曲变形，保持恒定的平均应力P和Lode角n，进行真三轴试验，提出一种修正Mohr-Coulomb准则形状函数的新方法。建立试样的三维强度包络面，并从三轴平面、双轴平面和兀平面3个角度，探讨Mohr-Coulomb准则的局限性：（1）Mohr．Coulomb准则预...
煤吸附／解吸瓦斯的力学响应特征是煤与瓦斯突出机制研究中的重要问题。利用煤体吸附／解吸变形试验系统，对取自开滦矿区赵各庄矿9号煤层的原煤样品进行不同吸附压力下的吸附／解吸变形观测，配合高压压汞实验和液氮吸附实验研究煤样吸附解吸变形存在差异的原因。实验结果显示：煤吸附／解吸瓦斯产生的膨胀／收缩变形呈各向异性，卸压初期煤样...
Hoek-Brown（H．B）屈服准则存在奇异性，在岩石（体）应力状态的低（拉）围压区存在低估岩石抗拉强度的现象。为了在数值计算中处理H．B屈服准则的奇异性，解决H-B屈服准则在低（拉）围压条件下低估岩石抗拉强度的问题，采用主应力回映算法和不同应力状态选取不同的mi常数的方法，建立基于H．B屈服准则和考虑岩石屈服前的非线性特性的本构模型...
岩石通常由不同细观组分组成，细观组分的类型与相互作用决定了岩石的宏观力学性质。以北山花岗岩为例，使用室内试验视频和阈值分割技术确定细观组分的类别与位置，将细观组分颗粒和胶结物分别用圆盘和平行黏结来表征，细观力学性质使用颗粒力学性质参数（弹性模量、刚度比、摩擦因数）和平行黏结力学性质参数（弹性模量、刚度比、法向强度均值...
为了揭示深部软弱地层开挖卸荷后围岩流变力学特性，开展砂质泥岩恒轴压逐级卸围压三轴卸荷蠕变试验，研究软岩轴向、侧向和体积蠕变规律和卸荷流变过程中偏应力-应变关系特性。主要结论有：（11每卸除一级应力（10MPa）产生的瞬时变形、蠕变变形、蠕变变形相对该级荷载下的瞬时变形的比值、蠕变变形占总变形量百分比均随偏应力的增加而增大，围...
采用分级加载方法，对三峡地区巴东组粉砂质泥岩开展峰前、峰后三轴压缩应力松弛试验。依据试验结果，分析峰前弹性段、屈服段，峰后应变软化段、残余强度段岩石应力松弛量、应力松弛度、松弛稳定时间以及应力松弛速率的变化规律，研究峰前、峰后不同阶段岩石应力松弛特征的差异。引入损伤变量对三参量广义Kelvin模型进行改进，建立岩石的非线性...
摘要；在我国西部山区，由高速远程滑坡碎屑流导致的群死群伤事件时有发生，对滑坡碎屑流的高速远程机制研究迫在眉睫。以汶川地震触发的文家沟高速远程滑坡碎屑流为研究对象，利用其堆积物中出露的冲沟对碎屑流堆积物的堆积结构进行研究，结果表明，碎屑流堆积物具有明显的反序结构；进一步利用环剪试验对碎屑流流动过程中不同深度处碎屑颗粒的...
为了研究深部隧洞或地下厂房围岩在三向应力状态下的强度特性，开展玄武岩和片岩原位真三轴卸载试验，基于Mohr-Coulomb强度准则和Mogi强度准则，探讨考虑中间主应力影响的岩体强度参数取值问题。分析结果表明：（1）对于玄武岩和片岩原位真三轴试验，采用Mohr-Coulomb强度准则的回归方程满足显著性水平口=0．05的检验要求，采用Mogi强度准则的...
采用电液伺服试验系统对高温后的花岗岩试样进行巴西圆盘劈裂试验，比较分析不同温度（25℃～1000℃）作用后花岗岩的劈裂破坏形态、荷载一位移曲线、抗拉强度等，提出径向模量的概念，并据此定义热损伤变量，从损伤力学角度研究花岗岩在拉伸破坏条件下的热损伤特性。研究结果表明：随着温度的升高，花岗岩试样发生脆一塑性转化，其荷载一位移曲...
堆石料在剪切过程中有明显的强度软化和剪胀现象，传统邓肯-张模型无法对其进行有效描述。通过对邓肯一张模型进行改进，能得到更好的拟合效果，并给出模型参数b-c=0．25作为材料处于硬化还是已进入软化阶段的判别标准。通过Hardin破损指标的引入，将颗粒破碎程度和材料强度和变形联系起来，分析结果表明，随着破碎程度增加，强度降低比较明显，...
砂质泥岩在低温环境中的物理力学特性和损伤破坏对于西部富水深部竖井工程建设有重要的研究意义。依托内蒙古鄂尔多斯梅林庙矿区工程，选取深约690m的砂质泥岩为母材，研究3种温度（26℃，-10℃，-20℃）下砂质泥岩在巴西劈裂试验中的力学特性，并运用声发射仪，选取声发射能量、幅度以及峰值频率参数，分析其在不同温度试验中的变化规律。结果...
通过对裂纹尖端应力场Williams展开式中非奇异应力项（T应力）的考虑，建立基于最大拉应变准则的岩石裂纹水力压裂的开裂判据，推导临界水压和起裂倾角的计算式。以此为依据计算水压致裂中的临界水压和临界偏转角的变化规律，分析裂隙倾角、围压、临界裂纹区尺寸、T应力、泊松比等因素对其影响作用。研究结果表明：随着围压、临界裂纹区半径以及...
Hoek-Brown屈服准则优点突出，但使用时所需的扰动因子D和地质强度指标GSI值两大参数难以准确获取。对此，总结分析学者们对传统Hoek-Brown准则的改进，提出能较便捷、精准地解决该问题的方法：利用扰动岩体波速怖和岩石纵波波速比值的平方计算扰动因子D，通过岩体纵波波速％与岩体RMR值的关系来计算岩体的GSI值。进而，将D和GSI的表达式代入Hoe...
为了分析非均匀应力分布对石灰岩孔道试样变形、强度及破坏特征的影响，利用孔径为6～25mm的石灰岩孔道试样，在RMT-150B岩石力学试验系统进行单轴和内孔压为0的常规三轴压缩试验。结果表明：（1）单轴压缩时，孔道试样的峰值强度、弹性模量与孔径没有明显关系，破坏特征以张剪性破坏为主，孔道没有出现坍塌迹象。（2）三轴压缩时，孔径对试样在...
岩石具有重要的不可忽略的黏滞特性，准静态条件下试样应力-应变曲线表现出明显的加载速率相关特性，宏观表现为试样加卸载过程中的弹性后效，弹性蠕变和松弛等非平衡态非线性效应。基于经典的Preisach-Mayergoyz空间理论模型，引入具有时间依赖性的滞弹细观单元，得到改进的PM空间理论模型。采用所提出的改进的PM空间模型，研究不同加载速率下...
空气间隔装药预裂爆破作为一项新型轮廓爆破技术，其对岩体的损伤特性严重影响了技术的推广应用。采用现场试验与数值计算相结合的方法，对经山寺铁矿空气间隔装药预裂爆破试验的岩体损伤分布特征进行比较分析。结果表明，空气间隔装药预裂爆破的岩体损伤分布特征与传统预裂爆破存在明显的差异，装药段存在明显的粉碎破坏区，爆破损伤区的范围显...
由于硬岩隧道掘进机（TBM）对地质条件极其敏感，且前期投资较大，准确预测特定地质条件下的TBM性能对于隧道施工方法选择、施工进度安排和成本估计至关重要，同时也是隧道行业内的热门话题。首先回顾国内外TBM性能预测模型的研究进展，对目前常用的TBM性能预测模型进行较为详细地介绍。基于对理论模型和复杂经验模型（总计17个）中使用的岩体参...
对岩石类脆性孔隙介质而言，孔隙内部水或盐分的结晶状态取决于晶体的类型和孔隙形态等因素，尤其是后者控制了孔隙内晶体的整体生长过程及其与孔隙壁间结晶压力的大小与分布形态。在已有研究基础上，各类复杂孔隙形态被概化为圆柱状、圆球状、椭圆柱状以及椭圆球状4种理想孔隙形态，运用微分几何原理进行分析，得到各种孔隙上曲率和关键曲率的...
设置软接触纵缝是防止高面板堆石坝发生面板挤压破损的常用工程措施。分析软缝填缝料的挤压特性，提出一个简单实用的双线性软缝挤压模型。通过将软缝概化为可发生相互贯入的软接触界面，提出基于计算接触力学的摄动Lagrange格式，发展相应的软缝接触算法，并采用三维接触分片试验验证算法的有效性。结合天生桥一级面板堆石坝进行计算分析，结果...
利用TUA2000A型超声波无损检测仪和RMT-150B型岩石力学伺服试验机，对高温度后粗砂岩波速、试件质量与三轴抗压强度进行了研究。研究表明：（1）波速随温度递增呈非线性降低，在400℃～800℃阶段波速降低幅度最大；（2）试件质量虽然随温度增加而减小，但试件质量减小有限，温度影响可以忽略；（3）高温后粗砂岩三轴抗压强度与围压呈线性关系，...
介绍应力阴影的概念及其理论模型，结合颗粒流流固耦合计算原理构建模型，模拟并分析单一水力裂缝周围因应力阴影效应产生的诱导应力的分布情况，分析表明应力阴影主要表现为最小水平主应力的增大，且其对水力裂缝压裂效益具有两面性。利用建立的数值模型，进一步分析在不同初始水平主应力下，应力阴影效应对水力裂缝扩展方向的影响，结果表明：...
利用PCI-2型声发射试验装置，通过不同试件尺寸条件下的声发射断铅定位试验，对声发射定位精度尺寸效应进行研究。研究结果表明：当利用数据参数绝对值分析法进行处理时，对于同一平面，试件尺寸越大，该面的平均位置偏差越大，定位精度越不准；而在利用数据参数归一化处理时，相同平面试件尺寸为100mm的试件相对误差却为最小。同时结合相对误差...
应力解除法是在工程中使用较多的地应力测量方法，根据钻孔的变形情况与地应力之间的数量关系来计算地应力状态。以平面应力状态下圆孔变形后的几何形态为研究对象，探讨弹性理论中尚未涉及的弹性体内部结构几何形态问题，通过严格的公式推导和数学变换，证明无限大弹性薄板中圆孔变形后的几何形态为椭圆，并给出椭圆形态参数与应力之间的换算公...
锦屏二级水电站引水隧洞埋深大、地应力水平高，高应力状态下的大理岩具有明显的时效特性，工程部分岩体处于残余强度阶段，其流变特性对围岩长期稳定性具有显著影响。利用三轴压缩全过程试验获得进入残余强度阶段的大理岩试件，以此来模拟工程塑性区岩体，并对残余强度阶段的岩石试件进行不同围压下的三轴蠕变试验，系统研究残余强度阶段大理岩...
自行研制了多场多相耦合下多孔介质压裂-渗流试验系统。该系统由主机、电液伺服液压泵站、气压与水压供给系统、测量与控制系统等组成，最大轴向压力1000kN、最大围压60MPa，试件尺寸为φ50mm×100mm和φ100×200mm两种。该系统具有如下特点：（1）可以模拟多孔介质不同地应力、不同采动应力、不同温度、不同流体压力等多场耦合条件下的试验研究；（...
为全面分析压裂过程煤体的损伤破坏过程，提出水力压裂过程孔壁应变与电阻率同步监测的试验方法，利用自制的水力压裂试验系统，开展原煤水力压裂试验，得到煤体水力压裂过程的孔壁压缩应变-电阻率-水压曲线，分析孔壁应变与电阻率的响应机制。结果表明，煤体水力压裂过程中孔壁应变和电阻率呈现较强的规律性；孔壁应变曲线呈现“V”型，电阻率...
为了深入分析循环加卸载过程中岩石能量耗散演化规律，设计、进行砂岩的单轴循环加卸载试验。详细分析典型循环加卸载滞回圈曲线变化特征，探讨加卸载过程中的总功、弹性变形能、耗散能、能量耗散率、残余应变、损伤变量等参数的变化规律及其相互关系。结果表明：（1）循环加卸载过程中，应力一应变滞后现象明显，而且存在明显的残余应变，在计...
通过对岩石加载-蠕变-卸载的能量转换与变形机制分析，利用RLW-2000型岩石三轴流变仪，对2组岩石进行单轴分级加载蠕变试验，分析岩石不同应变差值下能量的耗散过程，确定岩石不同加载水平f或循环次数）与变形模量的关系，研究加载蠕变与应力卸载的曲线路径。结果表明：岩石分级加载蠕变的能量转换可分为加载应变与蠕变应变2个部分，随着每一级...
隆升剥蚀过程可能导致鄂西渝东地区油气盖层破裂，油气散失。选取区域盖层碳质泥页岩，开展10，20，30，40，50MPa五种不同初始围压下的三轴卸荷力学试验，研究隆升剥蚀对不同埋深岩石的影响。结果表明：岩石卸荷破坏时的轴向、径向变形随卸荷初始围压增大而增大；卸围压过程中卸载初始围压较小时，径向应变大于轴向应变，随初始围压增大，径向...
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