【摘 要】
:
天然岩体内部存在众多节理、裂隙、孔洞等缺陷,岩体失稳破坏实质是原有缺陷基础上的扩展发育、贯通或者新缺陷的萌生、发育、贯通。本文以共轭断续裂隙中心裂隙倾角、垂向偏移量为研究变量,分析其对断续三裂隙黄砂岩力学特性和裂纹扩展影响规律。利用液压伺服岩石压力机对预制断续三裂隙黄砂岩试样进行单轴压缩试验,分析预制裂隙对断续三裂隙黄砂岩力学性能的影响规律,运用高清摄像机监测试验过程,记录裂纹扩展、贯通过程,并结
论文部分内容阅读
天然岩体内部存在众多节理、裂隙、孔洞等缺陷,岩体失稳破坏实质是原有缺陷基础上的扩展发育、贯通或者新缺陷的萌生、发育、贯通。本文以共轭断续裂隙中心裂隙倾角、垂向偏移量为研究变量,分析其对断续三裂隙黄砂岩力学特性和裂纹扩展影响规律。利用液压伺服岩石压力机对预制断续三裂隙黄砂岩试样进行单轴压缩试验,分析预制裂隙对断续三裂隙黄砂岩力学性能的影响规律,运用高清摄像机监测试验过程,记录裂纹扩展、贯通过程,并结合数字图像相关技术,分析裂纹扩展过程中应变场演化规律。最后结合离散元数值模拟软件进一步分析其破坏机理。研究表明:(1)随着中心裂隙倾角α(15°、30°、45°)的增加,断续三裂隙黄砂岩单轴抗压强度变化规律:当h=2mm、6mm、8mm时,断续三裂隙黄砂岩抗压强度随角度增大呈逐渐递减的变化趋势;当h=4mm时,断续三裂隙黄砂岩抗压强度随角度增大呈逐渐递增的变化趋势;当h=10mm时,断续三裂隙黄砂岩抗压强度随角度增大呈先降低后增大的“V”型变化趋势。(2)随着垂向偏移量h(2mm、4mm、6mm、8mm、10mm)的增加,断续三裂隙黄砂岩单轴抗压强度变化规律:当α=15°时,断续三裂隙黄砂岩抗压强度随垂向偏移量增大呈递增趋势;当α=30°时,断续三裂隙黄砂岩抗压强度随垂向偏移量增大呈先增加后减小的趋势;当α=45°时,断续三裂隙黄砂岩抗压强度随垂向偏移量增大呈先增大后减小再增大的变化趋势。(3)随着中心裂隙倾角α的增加,断续三裂隙黄砂岩裂纹萌生、扩展及破坏规律:(1)初始裂纹均在共轭裂隙与中心裂隙岩桥区域萌生;(2)主裂纹在中心裂隙或共轭裂隙尖端(A1、C3)端产生,沿试样上下端面及两侧边缘延伸;(3)次裂纹在中心裂隙尖端附近产生,向试样两侧扩展。破坏模式主要表现为剪切破坏,兼有张拉破坏。(4)随着垂向偏移距h的增加,断续三裂隙黄砂岩裂纹萌生、扩展及破坏规律:(1)初始裂纹在试样共轭裂隙与中心裂隙之间岩桥区域萌生;(2)主裂纹为由裂隙尖端出发扩展至试样上下端面的贯通裂纹,逐渐变为裂隙尖端出发扩展至试样下端面及边缘的裂纹。破坏模式主要表现为剪切破坏,兼有轴向劈裂破坏。(5)通过DIC数字图像处理技术分析得出:(1)随着α的增加,中心裂隙附近应变场影响范围增大,试样主要受剪应变场影响;(2)随h增加,试样受轴向应变场影响逐渐变大,剪应变影响逐渐减小,试样应变集中区逐渐向中心裂隙附近靠拢;(6)利用离散元模拟砂岩应力场分布并结合室内试验结果得出:(1)随α的增加,试样压应力分布区域由裂隙尖端附近向上下端面过渡,且拉应力场分布更为分散;(2)随h的增加,压应力集中区由试样裂隙附近向上下端面移动,拉应力几乎遍布整个试样内部。
其他文献
自建国初,我国经受了多次严重的地震灾害,造成重大人员伤亡和财产的损失,修复灾区、发展灾区的经济成了灾后发展的核心问题。震后的重建工作在为受难群众恢复家园之余也带去了生的希望,抒发对逝者的缅怀和纪念抗震救灾中涌现的英雄事迹是帮助人们走出灾难阴霾的关键,因此地震纪念馆的选址与建设就成了心灵重建的重要环节,是灾后重建的精神堡垒。论文以地震纪念馆为研究对象,从建筑现象学场所论与知觉论的角度出发,结合地震纪
针对多腔钢管混凝土柱在高层及超高层建筑中有一定的工程应用,但对其试验研究和理论分析相对较少的情况,本文采用试验研究、数值模拟和理论计算相结合的方法,对矩形多腔钢管混凝土柱进行了轴压性能研究。研究内容具体如下:1.以腔体数量、混凝土强度和截面含钢率为主要参数,设计并制作了16个试件,包括2个普通钢管混凝土柱、8个‘日’字型矩形多腔钢管混凝土柱和6个‘田’字型矩形多腔钢管混凝土柱。进行了轴压性能试验,
建筑钢结构除了在设计、施工等过程中产生的各种缺陷之外,锈蚀也是影响钢结构安全性和耐久性的重要因素。玻璃纤维增强复合材料(简称GFRP)有其独特的优越性:高强但成本低、极限变形大、耐腐蚀及耐久性好等,在结构维修加固中应用广泛。本文利用试验和有限元数值模拟对喷射GFRP加固锈蚀方钢管柱进行承载力研究,具体为:(1)设计并制作了1根未锈蚀和5根锈蚀率在5.6%左右的方钢管柱,对其中4根锈蚀试件喷射GFR
在进行深大基坑的开挖时,势必会对地下空间及周围环境产生严重污染。针对基坑开挖对地下空间及周边环境造成严重污染的现状,提出了新型装配可回收深基坑支护体系。该新型支护体系不仅可以对基坑进行临时支护,控制基坑的变形,还可以全部回收重复利用以此减小对地下空间及周边环境的污染。本文在参考大量文献并结合众多学者研究成果的前提下,基于石家庄市某深基坑工程,针对该基坑开挖阶段中引起的变形,以理论分析为基础,利用有
建筑设计的形式和功能都具有鲜明的时代性,而促使建筑功能在不同时期表现出不同形式和布局的根本原因,是设计师和建造者对建筑的态度产生了差异,以主观表现自我为中心,到认识使用者的重要性,是一个质的飞跃。现代医学飞速发展,医院门诊空间作为患者治疗的主要空间,许多医院开始考虑患者就诊体验之中的心理及生理需求。然而对人性化设计思考不够全面、忽略患者深层需求仍是主要问题。在实际使用过程中,人性化设计的缺乏,依旧
随着人类科学技术的不断发展,社会城镇化速度的不断加快,城市建筑高度也不断提升。并且,各种新材料、新技术、新方法的出现与发展,也不断丰富着建筑设计的生产、研究等方式方法,继而使得,风荷载在结构设计中的占比也不断提升。数值风洞模拟技术,是以计算流体动力学为理论基础,并结合计算机的强大计算功能而形成的一种研究方式。近年来,因其高效、准确、低成本等优势特点在新兴建筑与科研探索中得到了广泛的使用。通过对时间
钢结构作为绿色建筑中具有代表性的一种建筑形式,被广泛应用。钢结构最为重要的是其梁柱节点的设计,梁柱节点可通过刚度较大的焊接连接、刚度较小的螺栓连接以及介于二者之间的半刚性连接。本文主要根据现有文献,将通过螺栓连接的半刚性节点进行改进,同时也是对目前现有的自复位节点的一种改进,现有自复位节点大多数是采用角钢耗能,本文将预应力筋应用于T型钢半刚性节点中,即将现有的角钢耗能自复位节点中的角钢替换为耗能性
大自然灾害中,地震对人们生产生活造成的破坏是巨大的。我国作为地震多发国家,在抗震设防方面尤为重视。基于性能的抗震设计作为新世纪抗震设计发展的主流,是在传统设计思想‘小震不修,中震可修,大震不倒’上的重大突破,满足了从多个性能方面评估结构抗震性能的目标。由于钢结构建筑损伤反应并不明显,往往在破坏时才会有显著的损伤特征。选择适合钢结构性能指标的地震损伤评价模型一直是研究的热门话题。国内外学者在结构性能
在抗震设计规范中,框架通常采用强柱弱梁的设计理念,使梁先于柱进入塑性变形。地震产生的能量主要由梁端和少部分柱底的塑性铰消耗,因此梁和柱的相对塑性会直接影响框架的动态响应。为了合理规划梁和柱的相对塑性,提出了能力系数和能力比的概念,建立了能力系数为1的钢框架模型,并在此模型基础上建立了34个不同梁、柱能力系数的强柱弱梁钢框架模型。以动力时程分析和模态推覆分析方法对模型进行数值模拟,对所有模型滞回耗能
砌体结构类型主要有无筋砌体、配筋砌体、配筋砌块砌体以及配筋砌块剪力墙结构等,砌体结构以抗压承载能力为主,抗拉能力以及抗震性能较差。目前喷射GFRP聚合物加固砌体应用较多且便于施工,修复加固后的砌体结构整体性能好,喷射位置较灵活,具有广阔的发展前景。本文就喷射GFRP聚合物加固无筋砌体墙后的极限承载力、延性及耗能能力等抗震性能指标,主要研究内容和结论如下:1.研究了不同厚度的GFRP聚合物(4mm、