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《西华大学》 2008年
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深部岩体的蠕变损伤特性研究

赵宝云  
【摘要】: 随着国民经济建设与国防建设的不断发展,地下开发不断走向深部,上千米乃至数千米深的矿井、巷道比比皆是。深部岩体因其所处的地球物理环境的特殊性和应力场的复杂性因而是工程中必需认真考虑和研究的课题。文章结合国家自然科学基金项目“深部开采煤岩动力灾害时间效应研究”,采用试验研究、理论分析相结合的方法,对深部灰岩的蠕变损伤特性进行了研究,得到了一系列具有现实意义的研究成果。 首先对自然条件下深部灰岩进行了单轴和三轴压缩试验,分析了岩石应力-应变全过程曲线。通过单轴、三轴试验对深部灰岩基本特性进行研究,确定了深部灰岩基本力学参数。 对深部灰岩试件进行了单轴三种不同荷载下的蠕变实验,并用声发射仪器收集岩石蠕变试验过程中的声发射信号,对三种荷载下深部灰岩蠕变损伤特性及对蠕变过程中声发射信号进行分析,讨论和总结了深部灰岩蠕变损伤、声发射特性。累积声发射振铃计数(C0unt数)-时间曲线与蠕变应变-时间曲线具有相同的趋势,代表了损伤的产生,声发射的强弱代表了损伤的程度。 通过三轴蠕变试验,得出岩石微裂隙的成核、进一步扩展与岩石所受的偏压力、围压的大小有着密切的关系,岩石在相同偏压力下其稳态蠕变速率随着围压的增加而增大,微裂隙的扩展即损伤的演化随着围压的增加而进一步扩展:在相同围压下岩石的稳态蠕变速率、损伤演化亦随着偏压力的增加而增加。给出了岩石幂律型蠕变本构模型,并拟合得出该模型参数,通过与实验数据进行对比、分析表明幂律型蠕变模型可以用来较好的模拟该类岩石除第三阶段蠕变以外的蠕变行为。 最后用幂律型蠕变模型对深部隧道进行了不同埋深情况下的数值模拟计算,分析了隧道围岩水平和竖向的位移变形及损伤特性,得出FuC~(3D)三维陕速拉格朗日程序可以很方便地模拟结构从弹性到塑性屈服、失稳破坏直至大变形的全过程。
【学位授予单位】:西华大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TU452

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 赵宝云;岩石拉、压蠕变特性研究及其在地下大空间洞室施工控制中的应用[D];重庆大学;2011年
2 郭庆勇;急倾斜水平分层开采巷道锚网支护工程研究与应用[D];中国矿业大学(北京);2010年
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1 熊雪强;分级循环加卸载砂岩蠕变声发射特性研究[D];江西理工大学;2012年
【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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6 陈得信;曹思远;陈仲杰;;金川二矿区深部开采岩体力学分析[A];2010全国采矿科学技术高峰论坛论文集[C];2010年
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8 刘鹏博;李路;姚永超;明世祥;;基于矿岩性质模糊聚类分析的巷道分级支护研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
9 吴吉南;张德琦;;陷落柱内辅运大巷膨胀地压治理技术探讨[A];第七次煤炭科学技术大会文集(上册)[C];2011年
10 祝效华;汤历平;吴华;贾彦杰;石昌帅;;高频扭转冲击作用下硬地层破岩机理研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 杨艳国;寺河矿煤巷掘进工作面煤与瓦斯突出预警系统研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
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10 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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8 赵大为;空间热循环和辐照环境对LF6铝合金焊接组织及性能的影响[D];河南理工大学;2010年
9 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
10 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
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李晓红,靳晓光,亢会明,卢义玉;隧道位移智能化反分析及其应用[J];地下空间;2001年04期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 钱七虎;;非线性岩石力学的新进展——深部岩体力学的若干关键问题[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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6 钱七虎;;[A];新观点新学说学术沙龙文集21:深部岩石工程围岩分区破裂化效应[C];2008年
7 钱七虎;;前言[A];第一届华东岩土工程学术大会论文集[C];1990年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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3 记者 刘莉;我国科学家接任国际岩石力学学会主席[N];科技日报;2011年
4 记者 杨念明 通讯员 陈继荣 实习生 罗璇;破解岩石力学与岩土工程难题[N];湖北日报;2010年
5 段庆儒;声发射仪器[N];中国水利报;2003年
6 杨慎勤;“声发射”探伤把关埋件质量[N];中国水利报;2001年
7 本报记者 夏静 通讯员 冯俊杰;学术抄袭为何屡禁不止[N];光明日报;2009年
8 赵亚辉;谢和平:路在脚下[N];人民日报;2004年
9 郭久辉;对博士硕士学位论文 河南将进行质量监控[N];新华每日电讯;2007年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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7 孙博;高埋深地下洞室围岩破坏机理及其稳定性的细观力学研究[D];天津大学;2012年
8 刘怀喜;复合材料飞轮的损伤与断裂的声发射研究[D];武汉理工大学;2005年
9 庄兴民;聚乙烯自增强复合材料的制备与力学性能研究[D];东华大学;2005年
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1 赵宝云;深部岩体的蠕变损伤特性研究[D];西华大学;2008年
2 刘永辉;双流束旋翼式户用热量表的性能研究[D];山东大学;2007年
3 崔冰艳;ALE方法的二维数值模拟计算[D];内蒙古工业大学;2006年
4 师蓓蓓;气垫船沙滩环境下进气滤清技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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6 陆超群;CA6DL1-30柴油机燃烧过程与燃烧室改进研究[D];江苏大学;2009年
7 梅曙辉;碳纤维智能层及其结构的数值模拟[D];武汉理工大学;2007年
8 刘瑶瑶;两相光催化湍球塔的性能研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
9 许海亮;沟槽内壁结晶器锡和铋锡合金初生坯壳性状热态模拟实验[D];辽宁科技大学;2005年
10 张超;板式固体氧化物燃料电池性能的数值模拟计算[D];华北电力大学(北京);2009年
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