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《辽宁工程技术大学》 2002年
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岩体弱面的分形性与含弱面岩体破坏的力学行为研究

赵建锋  
【摘要】: 岩体中存在着各种不同尺度的弱面,弱面的存在不仅破坏了岩体的整体性,而且直接影响岩体力学性质和破坏方式。因此,在进行岩体破坏和稳定性研究时,仅仅以岩体为研究对象是不够的,岩体内部包含的节理和弱面的状态、方向,特别是其力学特性对岩体的性态起着决定性的影响。 本文运用分形、突变理论及相似材料模拟实验、有限元数值计算等手段,研究、分析了断层面的分形特征,探讨了断层面的存在对于岩体移动规律的影响,分析了含有不同分形维数断层面的煤岩体在采动条件下的应力应变分布规律。主要工作有: ①检测和分析了岩体断层面的分形性和断层面分形的形成机制及其对采动岩体破坏的影响机理; ②运用MATLAB构造了分形曲线来模拟分形断层面,进行了相似材料模拟实验,研究了采动岩体的分形弱面效应; ③采用大型有限元软件ANSYS模拟了含有分形断层面的岩体在采动条件下的力学性态; ④运用突变理论建立了采动断层活化的突变模型。 研究表明,工程岩体中的弱面对岩体的力学特性起着决定性的作用,而且弱面的分形性也对其有重要影响。研究成果将对矿山开采沉陷理论、岩体滑坡理论的发展和工程实践起到促进和指导作用。
【学位授予单位】:辽宁工程技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TU45

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王玉标;李永斌;;断层地质构造对采空区路基路堑稳定性的影响[J];山西建筑;2008年32期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 韩春秀;岩体结构面特性研究及计算机模拟分析[D];昆明理工大学;2006年
2 幸华;坝肩下游边坡稳定性研究及数值模拟[D];昆明理工大学;2007年
3 兰兵;断层组应力分布的数值模拟及巷道组支护技术研究[D];安徽理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于广明;地层沉陷中的突变现象及其研究进展[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年01期
2 杜时贵;岩体结构面粗糙度系数JRC的定向统计研究[J];工程地质学报;1994年03期
3 王华倩;大型通用有限元分析软件──ANSYS[J];计算机辅助设计与制造;1998年12期
4 王友海,颜慧军,胡长胜;大型有限元分析软件ANSYS的特点[J];建筑机械;2000年09期
5 徐志斌,谢和平,王继尧;估算岩石断裂面粗糙度的一种分形模型[J];煤田地质与勘探;1998年01期
6 孙洪泉,谢和平;断层产状及粗糙表面的分形统计研究[J];煤炭学报;1999年06期
7 张华兴,仲惟林;受断层影响的地表移动计算[J];煤炭学报;1995年02期
8 于广明,谢和平,王金安,杨伦,张玉卓;地质断裂面分形性研究[J];煤炭学报;1996年05期
9 赵永宣;应用ANSYS软件进行大坝动力计算抗震分析[J];水力发电;2000年12期
10 杜时贵,潘别桐;岩石节理粗糙度系数的分形特征[J];水文地质工程地质;1993年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柯长仁;蒋俊玲;陈升平;;混凝土单轴压缩损伤的模型试验研究[J];四川建筑科学研究;2008年05期
2 张雪颖;阮怀宁;贾彩虹;;岩石损伤力学理论研究进展[J];四川建筑科学研究;2010年02期
3 王羽;肖盛燮;冯五一;张元才;;滑坡灾害链式演化阶段及规律研究[J];四川建筑科学研究;2010年06期
4 王立涛;大型有限元分析软件——ANSYS的应用技巧[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
5 刘庭金,朱合华,唐春安;围岩卸载损伤演化及应力场调整有限元分析[J];地下空间;2002年04期
6 包太,刘新荣,朱可善,张胜群;裂隙岩体渗流场与卸荷应力场耦合作用[J];地下空间;2004年03期
7 张全胜,高广运,杨更社,蒲毅彬;铜川紫红色软砂岩冻结效应实验CT识别[J];地下空间与工程学报;2005年02期
8 袁海利,芮勇勤,袁臻,黄晓燕,李永斌,王玉标;岩溶地下洞河诱发路基空间失稳机理数值模拟[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
9 杨林德;刘齐建;;土-结构物接触面统计损伤本构模型[J];地下空间与工程学报;2006年01期
10 李秀兰;刘东燕;罗云菊;;山地城市垃圾填埋场渗滤液环境问题的探讨[J];地下空间与工程学报;2006年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谢卫红;朱波;谢永亮;庄惠平;张伟;;岩石结构面粗糙面的分形模拟与光弹试验研究[A];第十届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2001年
2 薛云亮;林峰;李庶林;;岩石不同围压压缩试验与损伤本构模型研究[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
3 张永杰;曹文贵;赵明华;赵衡;;考虑体积变化的饱和土固结排水统计损伤本构模型[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
4 金洪伟;许家林;朱卫兵;;覆岩移动的拱-梁组合结构模型的初步研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(1)[C];2009年
5 汪海滨;高波;;悬索桥隧道式复合锚碇承载力计算方法[A];2005年全国博士生学术论坛(土木建筑学科)论文集[C];2005年
6 孙强;李厚恩;李雄;;基于拱效应的顺层边坡失稳突变模型[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第七卷)[C];2008年
7 孙强;张小宝;秦四清;杨继红;;关于边坡非线性研究的几点思考[A];中国科学院地质与地球物理研究所2007学术论文汇编(第七卷)[C];2008年
8 佴磊;;露天及地下采矿对边坡及地表变形影响特征研究[A];第四届全国工程地质大会论文选集(三)[C];1992年
9 杜时贵;何若象;郭大华;;小浪底水库进口高边坡岩体节理抗剪强度研究[A];第五届全国工程地质大会文集[C];1996年
10 包惠明;;岩质边坡的分维特征及其工程意义[A];第五届全国工程地质大会文集[C];1996年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
2 汪忠明;基于非局部增强梯度模型的混凝土断裂损伤研究[D];合肥工业大学;2010年
3 郭保华;循环加载下岩石裂隙变形与渗流的试验研究[D];河南理工大学;2010年
4 张华;冲击荷载作用下岩石动态损伤特性研究[D];昆明理工大学;2009年
5 张永安;滇中红层路堑边坡与路堤稳定性研究[D];昆明理工大学;2010年
6 杨溢;爆破荷载对蠕动边坡的累积效应及稳定性影响研究[D];昆明理工大学;2010年
7 刘立鹏;锦屏二级水电站施工排水洞岩爆问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 闫永敢;大同矿区冲击地压防治机理及技术研究[D];太原理工大学;2011年
9 肖卫国;节理岩体本构模型和其细观力学方法理论研究[D];北京交通大学;2011年
10 张晨;基于非线性系统的金沙江攀西河段水系形态及泥石流危害研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄春光;大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究[D];河南理工大学;2010年
2 陈勇;开滦矿区深部开采地表移动规律的研究[D];河南理工大学;2010年
3 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
5 张彦奇;超细水泥渗透特性微观试验研究及理论分析[D];山东科技大学;2010年
6 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
7 姜世元;缺陷法控制冲击地压的力学分析及应用[D];山东科技大学;2010年
8 曾庆铭;煤炭开采对地下水资源的破坏机理和保护对策研究[D];山东科技大学;2010年
9 董涛;生物基因调控系统和钙离子振荡体系的动力学行为研究[D];广西师范学院;2010年
10 胡金萍;蜂窝夹芯板动态力学行为研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱维申;阮彦晟;李晓静;王文涛;;断层附近应力分布的异常和对隧洞稳定的影响[J];地下空间与工程学报;2008年04期
2 王鹏,乔兰,李长洪,蔡美峰;岩质边坡渗流场中等效连续介质模型的应用[J];北京科技大学学报;2003年02期
3 周跃峰;王金安;胡建军;;基于灰色模糊理论的巷道锚网支护设计与优化[J];北京科技大学学报;2007年12期
4 周庆华;;从断裂带内部结构探讨断层封闭性[J];大庆石油地质与开发;2005年06期
5 谢焱石,谭凯旋;断裂构造的分形研究及其地质应用[J];地质地球化学;2002年01期
6 殷有泉,曲圣年,刘钧;非线性问题的有限单元法在工程地质中的应用[J];地质科学;1979年03期
7 孙广忠;;论“岩体结构控制论”[J];工程地质学报;1993年01期
8 朱珍德,徐卫亚;裂隙岩体渗流场与损伤场耦合模型研究[J];河海大学学报(自然科学版);2003年02期
9 晏石林,黄玉盈,陈传尧;贯通节理岩体等效模型与弹性参数确定[J];华中科技大学学报;2001年06期
10 晏石林,黄玉盈,陈传尧;非贯通节理岩体等效模型与弹性参数确定[J];华中科技大学学报;2001年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 方祖烈;;拉压域特征及主次承载区的维护理论[A];世纪之交软岩工程技术现状与展望[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 伍佑伦;基于岩体断裂力学的巷道稳定性与锚喷支护机理研究[D];华中科技大学;2004年
2 李东;基于可靠性的锚杆支护设计理论与应用研究[D];辽宁工程技术大学;2005年
3 丁秀美;西南地区复杂环境下典型堆积(填)体斜坡变形及稳定性研究[D];成都理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高新亚;断层条件下的大巷施工与围岩控制技术研究[D];安徽理工大学;2011年
2 朱继良;金沙江溪洛渡水电站马家河坝断层上盘孤立岩体稳定性研究[D];成都理工学院;2001年
3 焦俊虎;采空区建筑地基稳定性分析的非线性有限元理论和应用研究[D];太原理工大学;2003年
4 潘鹏志;节理岩体等效性能的损伤模型及其数值模拟[D];武汉理工大学;2003年
5 张柯;大跨度高地压破碎煤巷支护及机理研究[D];西安科技大学;2003年
6 刘玉洁;断裂错动引起上覆土体的破裂效应及工程对策[D];长安大学;2003年
7 易志宏;应力重塑方法在开挖边坡治理中的应用研究[D];合肥工业大学;2004年
8 谭光杰;金沙江虎跳峡水电站右坝肩复杂变形岩体工程效应研究[D];成都理工大学;2004年
9 汤明高;节理岩体高边坡稳定性研究及应用——以云南小湾水电工程6#山梁为例[D];成都理工大学;2004年
10 魏云杰;金沙江白鹤滩水电站岩体结构及其对坝肩抗滑稳定性的控制作用[D];成都理工大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 幸华;坝肩下游边坡稳定性研究及数值模拟[D];昆明理工大学;2007年
2 王中锋;基于近景摄影测量法超前预报掘进隧洞中的不稳定块体[D];西安理工大学;2008年
3 张诸林;两层采煤地面变形模拟研究[D];吉林大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王建锋;岩体结构面粗糙度JRC研究进展[J];地质科技情报;1991年02期
2 杜时贵;简易纵剖面仪及其在岩体结构面粗糙度系数研究中的应用[J];地质科技情报;1992年03期
3 于广明,杨伦,王永岩,沈连山,苏仲杰;非线性科学在矿山开采沉陷中的应用(1)[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1997年04期
4 孙洪泉,谢和平,于广明;分形插值曲面生成方法[J];阜新矿业学院学报(自然科学版);1997年06期
5 陈剑平,王清,肖树芳;岩体裂隙网络分数维计算机模拟[J];工程地质学报;1995年03期
6 张永兴;三峡工程永久船闸陡高边坡岩体卸荷非线性力学分析[J];重庆建筑大学学报;1997年02期
7 张华兴;焦传武;;地表移动精确预计法——线积分运算[J];矿山测量;1988年04期
8 郑哲敏,周恒, 张涵信, 黄克智, 白以龙;21世纪初的力学发展趋势[J];力学进展;1995年04期
9 张玉卓;仲惟林;姚建国;;断层影响下地表移动规律的统计和数值模拟研究[J];煤炭学报;1989年01期
10 谢和平;断层分形分布之间的相关关系[J];煤炭学报;1994年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王绳祖;大陆岩石圈塑性流动网络的延性弱面效应[J];地震地质;2004年03期
2 宋玉平;断层面落差等值线图的制作与应用[J];煤田地质与勘探;1996年04期
3 肖建华;断层面地震波反射的理论解[J];石油地球物理勘探;2004年04期
4 刘爱华,李夕兵;岩体弱面延展性的概率估算及其应用[J];岩石力学与工程学报;1997年04期
5 胡宗正,高生,肖建华;断层面地震波反射的理论解[J];中国煤田地质;2004年03期
6 徐嘉谟;岩体破坏时对弱面的迁就规律及滑坡预报问题例谈[J];水文地质工程地质;1990年03期
7 牛志仁;构造地震的前兆理论——震源孕育的膨胀—蠕动模式[J];地球物理学报;1978年03期
8 王平;论断层面正应力变化及影响因素──复杂断块油气田形成条件系列论文之一[J];断块油气田;1994年04期
9 王来贵,黄润秋,张倬元,王士天,王泳嘉;含有结构面的边坡力学系统变形滑动全过程分析[J];中国地质灾害与防治学报;1997年01期
10 孙洪泉,谢和平;断层产状及粗糙表面的分形统计研究[J];煤炭学报;1999年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 秦乃兵;徐东强;张艳博;;天然弱面岩体真三轴压缩下声发射机制研究[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
2 刘雪梅;吴长富;;西安市地裂缝对地铁洞室围岩稳定性影响的研究[A];全国岩土与工程学术大会论文集(下册)[C];2003年
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6 刘鸿福;白春明;刘志刚;;用测氡技术在地表探测隐伏断层位置的研究[A];第二届全国青年岩石力学与工程学术研讨会论文集[C];1993年
7 王明洋;钱七虎;;爆炸应力波通过节理裂隙带的衰减规律[A];钱七虎院士论文选集[C];2007年
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9 阎维彰;;山西大震、强震发生的成因机制研究[A];中国地震学会第四次学术大会论文摘要集[C];1992年
10 蔺厚瑜;于崇波;;板石沟铁矿上青矿区6矿组断裂构造规律[A];第五届全国矿山采选技术进展报告会论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 朱广菁;苏门答腊地震因何未引发灾难性海啸[N];大众科技报;2005年
2 全一;边坡坍塌 掩埋3人[N];中华合作时报;2008年
3 陈运泰 杨智娴 许力生;海啸与海啸预警[N];大众科技报;2006年
4 张国辉;大港南部四工区三把“钥匙”开启老区稳产大门[N];中国石油报;2004年
5 ;饭店职业经理人队伍的现状[N];中国旅游报;2002年
6 周宏;断块油藏剩余油分布的研究方法[N];中国石油报;2005年
7 记者 罗蓉芳;江东古桥加紧全面抢修[N];闽南日报;2007年
8 [美]阿瑟?塞布罗夫斯基 周小宁 孟凡俊编译;信息时代新的制胜标准[N];解放军报;2005年
9 新华社记者 范卉;“西南第一爆”发生意外的前后经过[N];新华每日电讯;2001年
10 徐承运;协调发展走出弱县行列[N];黑龙江日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王润怀;矿山地质对象三维数据模型研究[D];西南交通大学;2007年
2 母丽华;煤矿安全预警系统的方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 盛俭;长春市近断层地震动场预测[D];吉林大学;2008年
4 周云好;用远场体波反演震源破裂过程研究[D];中国地震局地球物理研究所;2002年
5 刘志刚;阜新盆地地质力学分析[D];中国地质科学院;1988年
6 程海英;近断层危害场三维数值模拟及其并行处理研究[D];上海大学;2008年
7 薛霆虓;大尺度断层活动数值模拟及地震学研究[D];中国科学技术大学;2008年
8 张树光;辽西地区风积土的强度、冻融特性及其分形性质的研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
9 赵翠萍;1997-2003年新疆伽师震源区特征的地震学方法研究[D];中国地震局地球物理研究所;2006年
10 张勇;震源破裂过程反演方法研究[D];北京大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵建锋;岩体弱面的分形性与含弱面岩体破坏的力学行为研究[D];辽宁工程技术大学;2002年
2 张国华;本煤层水力压裂致裂机理及裂隙发展过程研究[D];辽宁工程技术大学;2004年
3 黄庆;地裂缝对西安市地铁洞室围岩稳定性影响研究[D];吉林大学;2007年
4 胡明祎;跨越断层埋地管线数值模拟分析[D];中国地震局工程力学研究所;2005年
5 朱莹;地质剖面自动绘制系统研究[D];南京师范大学;2006年
6 鲁青春;乌尔逊凹陷油气保存条件及对成藏作用研究[D];大庆石油大学;2006年
7 郭亮;民族范畴的分形性观察[D];广西民族大学;2007年
8 邢延涛;复杂地质岩体三维可视化关键技术研究[D];华中科技大学;2006年
9 黄石峰;复杂情况下等值线的生成和处理[D];中南大学;2008年
10 田米玛;基于GeoView系统带断层构造等高线图绘制算法研究[D];中国地质大学;2007年
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