一、Real-time computerized tomography(CT) test of failure process of jointed granite under unloading in three gorges project(TGP)（论文文献综述）
胡杰[1]（2021）在《隧道块状节理岩体破坏前兆规律及块体垮塌监测预警方法》文中研究说明随着我国经济社会的持续高速发展以及人民对生活质量要求的不断提升,交通运输工程建设规模与数量总体上呈现不断增长的趋势。进入21世纪以来,铁路、公路工程建设步入高潮,隧道建设规模进一步增加,我国已成为世界上隧道建设数量、运营里程最大的国家。隧道围岩结构垮塌灾害是节理硬岩隧道最为常见的地质灾害之一,具备强隐蔽性、强突发性、强破坏性、强致灾性特点,灾变过程涉及节理岩体渐进破坏和危险块体群大规模垮塌,防控难度极大,每年造成严重的经济财产损失和人员伤亡。本文针对隧道节理硬岩破裂及衍生块体垮塌灾害监测预警,重点关注岩桥破断和岩块失稳两个重要的灾变阶段,综合采用案例分析、室内试验、前兆监测、机器学习、物理模拟、数值模拟等手段,系统地研究了不同应力状态下节理岩体破坏行为及伴生多元前兆演化规律,提出了基于岩体裂纹类型演化的岩桥破断预警判据;在此基础上进一步探索了岩块失稳过程尖点突变模型,提出了静、动荷载条件下,基于岩块固有振动频率演化的块体突变失稳预警判据,为块体垮塌灾害防控提供了重要的理论支撑。主要研究成果包括:（1）总结了高、中、低地应力条件下隧道节理硬质围岩常见的破裂、掉块现象,分析了破裂内在驱动要素及力学机制,将块体垮塌灾害概化为岩桥破断和岩块失稳两个主要阶段;针对张拉、拉剪、压剪三种典型应力状态的岩桥破断行为研究,创新研发了“拉-压-剪”新型多功能岩石力学试验系统,满足了不同应力状态下统一尺度立方体岩样直接破坏过程模拟及伴生多参量信息的监测需求,为不同破坏行为及前兆差异性的直观、精确对比提供了设备支撑;重点解决了直接拉伸试验偏心抑制、端部应力集中效应弱化、剪切弯矩效应弱化、小力值拉应力稳定加载、新型加载辅具设计等试验技术难题。（2）基于自主研发的新型试验平台,开展了统一尺寸节理岩样直接拉伸、拉剪、压剪破坏试验,结合声发射仪、光学高速摄像仪、红外热像仪进行破坏过程的同步监测,系统地对比分析不同应力状态下岩桥的破断行为及“声-光-热-力”多参量前兆信息演化机制,揭示了应力大小、节理贯通度对岩样强度及前兆演化的影响规律;试验与监测结果表明:三类试验破坏现象存在显着的差异,拉伸与拉剪试验脆性破坏特征显着,破裂迅速且释能特性强于压剪破坏,而声发射信号响应则明显强于温度与变形参数;在试验结果的基础上,进一步采用RFPA丰富节理岩样工况,揭示了节理贯通度增加对岩样整体强度和岩桥部位强度不同的影响规律。（3）针对响应较灵敏的声发射监测,从特征参数和波形参数两个方面对不同应力状态下岩桥破断过程的声发射信号进行深入分析,基于计数、能量、幅值、b值、主频、熵值多个声发射监测指标,从破裂数量、破裂尺度、破裂有序性等多个角度对不同应力状态下的岩桥破坏过程进行刻画分析;在此基础上进一步采用RA-AF值拉、剪裂纹分类法探索了岩桥破坏过程的破裂类型演化规律,不同破坏试验均呈现早期以拉裂纹为主,临近破坏时刻剪裂纹产生的裂纹演化机制;综合特征参数、波形参数和裂纹判识类型,建立了三种典型应力状态下节理岩体安全状态三色判识方法。（4）针对不同应力状态下的节理岩体破坏,探索基于RA-AF值拉、剪裂纹分类法的普适性预警判据,引入机器学习算法,提出了基于高斯混合模型（GMM）的声发射RA-AF值自动聚类分析方法,结合支持向量机（SVM）模型建立了拉裂纹与剪裂纹簇的最优分割方法,分析了 GMM-SVM模型在裂纹类型自动判识方面的可靠性,解决了JCMS-ⅢB5706规范中对角分割法存在的人为经验性和不确定性问题;针对工程实际,建立了声发射等数据点、分时段裂纹类型动态判识方法,将单元时段剪裂纹数超过20%且剪裂纹数据点簇呈现靠近RA轴的条带作为普适性岩桥破断预警判据,并进一步建立了基于似然比估计的拉、剪、复合裂纹三分类自动判识方法。（5）针对岩桥破断后可能产生的继发岩块失稳垮塌,重点考虑大型关键块体常见的滞后突变滑动失稳类型,建立了块体简化弹簧质子振动模型,揭示了滑动面剪切刚度对块体固有振动频率的影响机制;创新开展了大尺度岩块失稳过程物理模拟试验,揭示了应力、接触面积对块体固有振动频率的影响规律及滑动失稳过程声发射参数的响应特征,结合3DEC数值分析,进一步验证了考虑滑动面剪切刚度的简化振动模型的有效性;建立了块体失稳的尖点突变分析模型,提出了静、动荷载条件下岩块突变失稳预警判据,首次通过滑动面剪切刚度搭建起块体固有振动频率与块体稳定性分析间的桥梁。
张恒[2]（2021）在《煤矸组合结构破坏失稳的卸荷机制及前兆规律研究》文中研究说明冲击地压是一种典型的煤岩动力灾害,主要发生在断层、褶曲和煤层分岔等地质结构异常变化区域。其中,煤层分岔区域的冲击地压发生机理较为复杂。论文紧紧围绕煤矸组合结构破坏失稳的卸荷机制及前兆规律这一主题,采用理论分析、实验室试验、数值模拟和工程实践等手段,研究了卸荷路径下煤矸组合结构滑移与破碎失稳机理、影响因素及前兆信号特征,并提出了相应的防治方法。基于分岔区煤矸结构特征,构建了“煤-夹矸-煤”三元体串联结构模型,推导了煤矸接触面滑移的力学判据及触发条件。结果表明:接触面失稳形式包含上行滑移、稳定闭锁和下行滑移三种。三种失稳形式不仅受接触面倾角和内摩擦角影响,还受垂直及水平应力影响。借助三轴加卸载试验和离散元数值模拟手段,研究了卸荷路径下煤矸组合结构破坏形式和失稳特征。结果表明:破碎失稳形式下模型失稳强度和裂隙损伤程度较高;单一接触面滑移破碎失稳形式下模型扭转变形失稳特征更加明显;双接触面滑移破碎失稳形式下模型滑移失稳特征更加显着。卸荷路径下煤矸组合结构破坏失稳具有“低强度高释能”以及脆性增强、破碎现象更加明显的特征。基于实验室声发射监测数据,采用FFT频谱分析和HHT信号处理技术,探究了卸荷路径下煤矸组合结构破坏失稳的前兆信号特征。结果表明:接触面即将滑移时,声发射事件的最大振幅升高,主频相对较高,波形最大振幅段持续时间较短,能量集中在100～200 k Hz相对高频段。组合结构即将整体失稳时,声发射事件的最大振幅达到最大,主频降低,波形最大振幅段持续时间较长,能量集中在50～100 k Hz相对低频段。另外,无论是接触面滑动还是组合结构整体失稳,均会伴随着能量指数急剧下降、累计视体积的急剧上升和b值降低的现象。借助UDEC数值模拟技术再现了卸荷诱发含夹矸煤层巷道破坏失稳的演化过程,并研究了地质因素和开采技术因素对其破坏失稳的影响。结果表明:开采深度越深、侧压系数越大、卸荷速度越快、夹矸和煤矸接触面强度越高,巷道的冲击危险性越高。在对含夹矸煤层巷道支护形式进行选择时,应首选锚杆（索）和补砌两种支护形式。基于赵楼煤矿5310工作面微震监测数据,研究了含夹矸煤层巷道滑移和破碎耦合失稳的前兆信号特征,验证了室内实验及数值结果的准确性。同时,针对性的提出了含夹矸煤层巷道破坏失稳诱发冲击灾害的防控方法,并在5304工作面进行了工程实践,取得了良好的防冲卸压效果。该论文有图157幅,表16个,参考文献170篇。
姜桥[3]（2020）在《水-岩作用下砂岩卸荷损伤机理及演化模型研究》文中研究指明卸荷作用广泛存在于地质作用及人类的工程活动过程中,由于卸荷作用而导致的工程岩石变形破坏现象普遍存在。随着三峡工程的蓄水发电和我国西部地区一大批大型水利水电工程的开发建设,不可避免地涉及大体量的人工开挖卸荷,在水库蓄水运行后,大量卸荷损伤岩石在水-岩作用下的劣化效应将直接影响涉水边坡的长期变形稳定。如何准确建立水-岩作用下岩石的损伤演化模型,并从理论上确立岩石损伤的临界态是确定岩石变形力学状态的关键,也是各种水电工程涉水边坡安全稳定性评价的重要支撑。而就目前涉水边坡水-岩作用相关研究成果来看,主要集中在各种类型“完整”岩石的物理力学特性劣化效应及机理分析,较少考虑初始卸荷损伤对水-岩作用劣化效应的影响。基于此,本文开展了单试件重复加载试验,卸荷损伤砂岩的物理力学试验,水-岩作用下卸荷损伤砂岩的物理力学试验,并基于自组织临界理论及重整化群理论得到了砂岩损伤临界值,建立了物理意义明确,能准确描述卸荷损伤砂岩损伤全过程的损伤演化模型,构建了卸荷损伤砂岩的损伤临界判据。最后基于本文提出的临界损伤值修正了崩滑灾害临界位移的两个指数律,并对典型斜坡进行了分析预测。本文取得的主要研究结果及结论如下:（1）基于抗压强度、抗剪强度及能量的角度出发,通过单试件重复加载法确定临界损伤值,得出基于轴向应变能求得的临界损伤值相对偏低,从工程安全的角度考虑,建议采用单试件重复压缩试验确定岩石临界损伤值时以抗压强度作为损伤变量求取较为合适。（2）不同卸荷损伤砂岩抗剪强度参数的劣化规律基本一致,但也存在不同,即粘聚力、内摩擦角随着卸荷量的增加而逐渐降低,但是在卸荷量达到90%时出现了内摩擦角的一个回弹,即在卸荷量较低时,内部因卸荷损伤所致的裂纹还不至发达,围压效应明显,在初始围压作用下,其内部裂纹处于闭合状态,但当卸荷量超过80%之后,尤其是达到90%时,岩样内部裂纹开始由初始的无序状态向有序的失稳状态衍生、丛集,富集成核。此时即使存在围压的作用其内部的裂纹仍然无法完全闭合,内部卸荷裂纹的存在致使摩擦接触面积的增大,形成摩擦强度的增加即导致内摩擦角出现了一个回弹。但粘聚力主要是由颗粒及胶结物的胶结强度来决定,卸荷量越大,其损伤越大,胶结强度必然降低。（3）卸荷损伤砂岩水-岩作用过程中钠离子的生成速率大于钾离子生成速率大于钙离子的生成速率,一方面钠离子其活性强于钾离子及钙离子,在离子竞争中,占据主导地位,因此钠长石于水的反应速度最快,析出的离子最多,另一方面长石矿物发生水化反应时会生成原硅酸,原硅酸的势能高,极不稳定,易分解为Si O2胶体,而带负电荷的Si O2胶体会吸附带着正电荷游离态的金属离子,而阳离子的被吸附和交换的能力,随着它们的电价的增加而增加。在阳离子电价相等,它们被吸附的及交换的能力则随着其半径的增加而增加,因此按其交换能力及被吸附的大小顺序为:Ca2+>K+>Na+,钠离子被吸附最少,钙离子被吸附最多,即钠长石最容易溶解,其次是钾长石、钙长石。（4）通过对自然气候系统、区域滑坡系统、库区单一滑坡系统以及室内试验等角度的综合分析得出自然界中的复杂系统存在着大量的自组织临界现象,且当一个复杂系统跨越了其临界点会增加其他系统跨越临界点的风险,自组织性及临界性是卸荷损伤砂岩水-岩作用系统在其内部复杂及高度非线性的耦合（反馈）作用下自行朝着临界状态演化的过程。（5）提出了一种反映岩石临界损伤状态的临界损伤常数C,进而得到卸荷损伤砂岩水-岩作用下的损伤临界判据,并基于重整化群理论,通过考虑颗粒间的密实程度,引入颗粒最密填充方式及最松填充方式得到其损伤临界值的范围,并通过相关文献验证了本文提出的临界损伤常数皆在其范围内。（6）提出了基于临界损伤值常数修正后的崩滑灾害临界位移准则。并通过对典型崩滑的实例分析,得到特征点位移预测值与实际监测位移更加接近,且误差在8%以内,证明了基于本文提出的临界损伤常数修正后的崩滑灾害临界位移准则是可行及合理的,也从侧面验证了本文提出的临界损伤常数。相关研究成果对于深入揭示卸荷损伤砂岩在水-岩作用下的损伤机制以及建立判定砂岩进入临界损伤状态的判据具有一定的启示及指导意义,可为涉水边坡的支护时机提供相应的理论依据。
董昱霞[4]（2020）在《高温后岩石加卸载变形及强度特性研究》文中提出深部岩体通常处于高温、高地应力作用环境,人为施工扰动行为将引起深部岩体处于典型的卸荷过程。因此研究深部岩体在高地应力、高温及强开采扰动等因素影响下的力学性能和变形破坏特征对资源安全开采、地下工程施工安全有着极其重要的理论指导意义。本文分别对高温作用后的红砂岩、页岩进行单轴、三轴加、卸荷试验,并对其力学行为、变形破坏强度特征进行了研究。具体研究内容如下:（1）对高温后的红砂岩和页岩分别进行了单轴压缩试验,结果表明:随着作用于岩石温度升高,红砂岩的弹性模量和峰值强度呈下降趋势,当温度为800℃时,红砂岩的峰值应变则大幅增加,其破坏形式表现为轴向劈裂和局部剪切破坏。而页岩的抗压强度随温度升高呈快速降低趋势,其弹性模量和峰值应变整体上也呈下降趋势,其破坏形式多呈剪切破坏,且作用于岩样的温度越高破碎程度越剧烈。（2）对高温后的红砂岩和页岩进行三轴压缩试验,结果表明:围压越大,红砂岩和页岩的峰值强度和峰值应变均呈增大趋势;另随着作用于岩样的温度升高,红砂岩峰值应变快速增加,说明高温使得岩石的塑性性质增强,当T≤400℃,红砂岩峰值强度小幅增加,当T≥600℃时红砂岩峰值强度则快速降低,多为剪切破坏。而页岩对高温更为敏感,其峰值强度和峰值应变均随作用温度升高而减小,呈脆性破坏,温度越高破碎程度越大,破坏面越复杂。（3）对高温后的红砂岩进行三轴卸荷试验,结果表明:三向卸荷条件下,红砂岩的峰值强度、峰值应变均随围压增加而变大,横向和体积应变围压柔量增速远大于轴向围压柔量,进一步说明在卸荷试验中红砂岩是由扩容、碎胀导致的岩石破坏;另随着作用于岩石温度越高,其轴向峰值应变、横向峰值应变均呈增大趋势,红砂岩卸荷扩容特征越明显,粘聚力和内摩擦角均变小,破坏形态主要表现为剪切破坏,且在局部区域伴有纵向劈裂破坏,即为剪切和轴向劈裂混合型破坏。（4）在岩石单轴压缩试验过程中同步进行了声发射试验,结果表明:当岩样加载进入塑性屈服阶段后,声发射信息变得非常活跃并出现个别峰值,当加载应力达到峰值前后,声发射信号最为强烈,出现多个峰值,此时岩样发生了破裂。对比不同温度条件下的声发射累计振铃计数率,可以发现高温作用后的红砂岩在峰后阶段出现了斜率绝对值减小情况,这说明高温作用使红砂岩由脆性转换为弹塑性的特征。而页岩随着作用温度越高,其加载过程中声发射信息越少,这说明高温作用使得页岩在加载前其内部已经产生了大量的新裂隙,以致在加载过程破裂信号减少。（5）对高温后的红砂岩和页岩在单轴、三轴加卸荷试验过程中的能量演化规律进行了研究,对单位岩样在应力峰值点、破坏点时所吸收的外界输入总能量、储存的弹性应变能、耗散能随围压和温度的变化规律进行了分析;另通过引入偏平面上的破坏形状函数,基于能量演化理论建立了复杂应力状态下岩石的强度准则,得到了主应力空间岩石的空间破坏曲面,该准则可以较好地描述岩石在p-q平面上呈现的非线性特征,并能保证在偏平面上具有光滑外凸的特征。该文共有图192张,表8个,参考文献90篇。
杨号[5]（2020）在《混合岩体强度参数研究》文中提出岩体内部节理裂隙的随机分布是岩体强度不确定性的重要原因,而岩体强度的确定是岩体工程设计的基础。论文以大孤山铁矿西南帮下盘混合岩边坡为研究对象,综合利用室内试验、颗粒流数值分析和Hoek-Brown强度准则探讨了定量化确定节理岩体强度的方法,主要研究成果如下:（1）基于室内单、三轴压缩试验,从强度、变形以及宏观破坏特征三个方面分析了混合岩的力学特性。单、三轴压缩试验结果表明:混合岩的力学参数具有一定的离散性,利用Mohr-Coulomb强度准则求得混合岩的黏聚力c=14.01MPa,内摩擦角j=45.35°;随着围压的增加,混合岩的破坏形式由张拉破坏逐渐转向张剪破坏。（2）基于正交试验原理设计了32组不同细观力学参数的数值试验,讨论了细观力学参数对宏观参数的影响程度;结合BP神经网络建立了复杂应力条件下混合岩宏-细观力学参数的反演模型,并验证了反演模型的可靠性。（3）现场的节理调查结果表明:测区发育有两组优势节理,节理的产状服从正态分布,节理间距、线密度和迹长则服从对数正态分布,采用三维节理网络模拟技术建立了混合岩岩体节理三维网络模型。（4）确定了大孤山铁矿下盘混合岩节理岩体的GSI评分值为58.7,基于Hoek-Brown强度准则,给出了不同扰动系数下的大孤山铁矿下盘混合岩节理岩体强度。（5）通过PFC3D建立了含节理的混合岩岩体三轴数值模型,对不同围压条件下的节理岩体强度进行了分析,并与Hoek-Brown强度准则估算所得的混合岩节理岩体强度进行对比,结果表明:数值结果与扰动系数为0.6时所得强度最为接近,整体误差较小,并确定了混合岩节理岩体的黏聚力为6.53MPa,内摩擦角为31.96°。
张亦海[6]（2020）在《考虑岩体非线弹性的深部地应力测量方法研究》文中认为地应力是地下岩体工程的基本荷载条件,也是地下岩体工程稳定安全分析中必须考虑的重要因素,对地下工程建设的设计和施工具有指导意义。目前基于岩体线弹性假设为前提的地应力测量理论在深部岩体地应力测量中产生了较大偏差,本文在研究了现有空心包体应力解除法测量理论基础上,分析了深部岩体在高应力状态下非线弹性变形特性,改进标定了适用于深部解除法试验方法与技术,提出了一种考虑应力解除过程的原岩应力分段叠加算法,同时对现有空心包体应变计在探头结构、胶结材料、采集方式等方面进行了优化,提高了测量的精确性、便捷性、稳定性。主要研究内容如下:（1）对山东黄金集团莱州三山岛金矿及甘肃金川集团镍矿二矿区埋深800m和1000m深部花岗岩进行花岗岩单轴、三轴静态力学加载试验。针对深部花岗岩试件结晶颗粒大,节理裂隙发育,不同试件之间差异较大等特性,设计了同一试件在多个围压下的三轴阶梯加载试验,通过分析同一岩样在围压1OMPa、30MPa、50MPa下弹性变形段应力-应变数据,建立了体应力与变形模量之间的非线弹性模型,模型中包含三个物理参量a、b、K0（c、d、Go）,并具有明确的物理含义。（2）针对现行围压率定试验装置最大压力值无法满足模拟深部岩体所受原岩应力大小的现状,研发了基于液压油自密封原理的多尺寸岩芯通用型高围压率定装置和高压长效加载率定系统,该装置由加载系统、高压舱体、多口径适用型盖板、高强度自密封皮套等部分组成,实现了最大径向压力达100MPa和60MPa下长期保载2个月的性能。（3）应用高围压加卸载试验技术,进行了深部解除岩芯高压率定试验研究,将提出的非线性模型引入到原岩应力计算参数的增量公式中,推导出解除岩芯所受平均应力与应变之间的关系公式,提出了非线性岩体地应力测量的围压率定修正方法。（4）在岩芯解除过程中温度变化对应变测量结果引起的误差是不可忽略的,在蔡美峰院士发明的温度补偿空心包体应变计研究的基础上,提出了对测量应变片和采集电路进行双温度补偿修正解除应变值,尽可能的减小应变片和采集电路因温度变化而产生的测量误差。三山岛金矿-795水平深部花岗岩无线式空心包体应变计解除岩芯,采用温度补偿算法计算的热敏通道（T1）数据从424με修正为359με,修正量为15%,采用双温度补偿算法后,各测量通道补偿修正值在10～23με。解除过程中测点温度变化约在3℃左右,变化规律符合空心包体解除应变曲线特征。（5）为了消除空心包体应变计与岩壁之间有几毫米左右的环氧树脂胶对所测地应力结果的影响,计算公式中引入四个k系数。讨论了岩芯所受平均应力从0到30MPa时k1、k2、k3、k4系数变化取值,分别为1.021到1.163,0.967到1.140,0.738到0.788,1.944到1.132。若按分段取值方法确定,则对计算时引起的最大误差为8.14%,10.27%,4.06%,11.84%,若采取每段都是按相同值计算引起的最大误差为11.34%,13.01%,5.48%,18.1%,因此采用分段取值方式确定k系数有助于提高地应力计算精度。（6）基于深部岩体非线性特征分析,提出了一种考虑应力解除过程的原岩应力分段叠加算法,消除了传统计算方法中线性拟合计算参数所带来的误差。算法中每个阶段的应变计算值是应变计探头最小时间间隔所采集解除应变值,上一阶段的原岩应力计算值用于下一阶段K和G参数代入计算获取,初始计算参数为完全解除状态时的K0和G0。（7）在三山岛金矿-795水平原位地应力反演计算中,应用分段叠加算法和传统算法分别进行对比计算,结果表明:通过考虑深部岩石高应力加载状态下非线性变形特征,应用双温度补偿技术修正解除应变,采用分段取值方法确定k系数等方面提高了应力分量计算精度,所提出的分段叠加算法计算的原岩应力平均值比传统算法计算值大19%,且两种算法计算的三个主应力方向和倾角基本一致。
王震[7]（2019）在《循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究》文中进行了进一步梳理材料的疲劳损伤特性研究已开展了几十年的时间,获得了丰富的成果。相对于其它材料,岩石类材料的疲劳损伤特性研究仍然比较滞后,其在循环动载作用下的疲劳损伤特性及机制仍需明确,理论体系还尚待完善。本文依托国家自然科学基金项目,以三峡库区边坡常见砂岩为研究对象,借助室内单轴试验、循环动力试验、核磁共振技术、数值计算和理论推导等手段较为深入系统地研究了循环动载下砂岩的损伤力学特性、细观损伤演化机制以及岩质边坡在反复微震作用下的长期稳定性。本文主要研究成果如下:（1）开展了不同加载速率下的砂岩单轴压缩试验,得到了起裂应力、扩容应力、峰值强度等砂岩特征应力和弹性模量和加载速率之间的关系。试验结果表明,砂岩特征应力和弹性模量都随着加载速率的增加而增加。其中,起裂应力、扩容应力和弹性模量与峰值强度呈线性关系;起裂应力与峰值强度比、弹性模量与应变率对数之间存在线性函数关系。说明随着应变率的增加,岩石进入塑性阶段的时间发生延后,塑性段在全应力应变曲线中占比减小,弹性段占比增加,岩石的弹性特性更明显。建立了波速-回弹综合法单轴强度预测模型。对比分析了波速、回弹和波速-回弹综合法三种无损估算法下的砂岩单轴强度预测精度,波速-回弹综合法的估算精度比釆用“单因素方法”有较大提高。（2）开展了库岸边坡砂岩疲劳损伤试验,得到了加载频率、应力水平与砂岩疲劳寿命之间的关系。试验结果表明,在13Hz范围内,固定其它加载条件下,频率越高,岩石疲劳寿命越高;疲劳寿命对数与加载频率存在线性函数关系;砂岩疲劳寿命对数与上限应力存在线性函数关系,由此建立了基于S-N曲线的疲劳寿命预测模型。对比循环动载与静力试验曲线发现,循环动载作用下的极限变形应力水平线靠近其与单轴压缩应力应变曲线跌落段的交点。在13Hz范围内,最终破坏时的砂岩轴向变形量基本相同,表明疲劳破坏极限变形受到加载频率的影响很小。通过引入考虑应变率对应力水平影响的的校正系数,建立了考虑频率、加载应力水平的多因素疲劳寿命预测模型。（3）对不同加载次数下的砂岩试样进行了核磁共振试验,得到其不同工况下孔隙度,T2谱图和核磁成像结果,结果均有良好的一致性。均揭示了不同循环次数下砂岩内部在初始变形阶段、低速变形阶段和加速变形阶段的裂隙发展规律。（4）利用颗粒流程序对循环动载作用下砂岩的细观演化规律和能量耗散过程进行了研究,将循环动载与静力加载计算结果进行了对比,揭示了岩样疲劳细观损伤和能量耗散机制。得到循环动载作用下,岩样破坏前吸收的能量主要以滑动摩擦能和弹性应变能的形式耗散和储存下来,试样内部颗粒之间接触机会的增多导致内部大量裂纹产生。最终综合对比核磁共振和数值试验结果,发现两者在细观损伤演化规律上一致,数值计算进一步解释了核磁成像孔隙均匀分布的成因。（5）以循环动载作用下砂岩累积变形特性为基础,构建了可以描述砂岩初始变形、低速变形和加速变形阶段的基于变阶分数阶导数的非线性流变本构模型。采用1st Opt计算软件中Levenberg-Marquard（LM）算法,依照砂岩疲劳试验数据对本构方程参数进行了求解并对曲线进行了拟合,验证了砂岩非线性流变本构模型的适用性。（6）采用最小二乘法对动态弹性模量衰减过程进行拟合,建立了基于剩余刚度的砂岩弹塑性疲劳损伤演化模型。同时,结合多因素疲劳寿命预测模型建立了基于刚度衰减的新型砂岩疲劳损伤计算方法。利用有限差分软件进行了二次开发,在成功验证适用性的基础上,对一个节理岩质边坡进行了V、VI和VII度地震烈度下的边坡稳定性计算。对比了软件自带M-C模型和本文模型计算结果,结果表明本文模型下,边坡计算结果更趋于安全,具有一定优势。结合水库诱发地震能达到的最大烈度,采用烈度为III和IV度的微弱地震波对边坡模型进行了多次地震作用下稳定性计算。研究得到随着地震加载次数增加,边坡动力稳定性系数减小,边坡损伤累积速度加快。不同烈度下,地震烈度越高,边坡损伤累积速度越快。通过记录地震波循环往复作用下坡体速度矢量和位移矢量变化,对地震作用下边坡失稳过程进行了分析。
张庆同[8]（2020）在《基于便携式野外试验仪的研发与试验研究》文中进行了进一步梳理本文基于岩体工程现场勘察中对工程参数的需求,结合自研便携式仪器,针对岩石试件进行点荷载试验和单轴压缩试验,结合了试验研究、理论分析和工程运用等方法,研究了点荷载强度的计算方法,摩氏硬度指标对点荷载强度参数估算单轴抗压的方法的细化探索;硬岩利用回弹值估算单轴抗压强度的方法;以及建立单轴抗压强度的尺寸效应的经验关系。首先,了解了基础设施建设中对岩体工程参数的广泛需求,并参考大型仪器的结构设计,制定了野外便携化测量岩石强度参数的方案。针对当前点荷载仪的携带困难和数据统计不条理现状,对点荷载仪进行便携式和智能化的改进;结合工程中对单轴抗压强度参数和深埋条件的岩石的强度性质参数的需求,结合岩石单轴抗压强度的尺寸效应的理论基础,研制了便携式小型化的三轴仪,同时为野外条件下小尺寸试样的取样制样提出了创新方案;基于当前野外环境和工程应用场景,将研发的电子野簿APP实现了数据的智能化记录统计和云端计算。其次,结合工程单位实际具体需求,并参考国内外学者对岩石强度参数的性质定义和获取方法的研究,展开了针对便携式野外试验仪的研发和试验研究。我们通过对岩石材料的大量试验,参考岩石强度试验中参数定义及机理和规范方法建议;针对点荷载强度的计算方法,点荷载强度与单轴抗压强度的关系,回弹硬度与单轴抗压强度的估算方法进行了系统的总结;对岩石单轴抗压强度尺寸效应的探究,并获取小尺寸试件与标准尺寸试件的强度参数的拟合关系式。本文利用两型自研的便携式点荷载仪,对不同种类的岩块进行点荷载试验,探究不规则试件点荷载强度的计算方法;对工程现场的点荷载试验数据、回弹值以及单轴抗压强度进行统计,统计总结13种岩石的单轴抗压强度值与点荷载强度指数,依据摩氏硬度指标对点荷载强度参数估算单轴抗压的方法进行细化,使估算方法更加具体实用;同时利用回弹锤对岩石的硬度测定,结合相应的单轴抗压强度的统计,总结了硬岩回弹值与单轴抗压强度的经验关系式;还有对高径比2:1青砂岩5种尺寸的和玄武岩4种尺寸进行单轴压缩试验,并统计分析后建立不同尺寸岩石的单轴抗压强度的关系。综合试验分析和数据统计,发现在点荷载计算方法中,实际破坏面积更加具有代表性;利用摩氏硬度细化点荷载强度与抗压强度的关系式的方法实用且可靠,获取了硬岩中利用回弹值估算单轴抗压强度的方法,获取了小尺寸试件单轴抗压强度估算大尺寸试件单轴抗压强度提供了拟合关系式。同时验证了两型便携点荷载的实用性和稳定性,实现了电子野簿APP在工程现场数据的互联智能化统计与计算,验证了野外条件下的便携式三轴仪的取样制样和试验的系统方法的可行性。
常治国[9]（2019）在《力-温度场作用下裂隙岩体损伤机理及边坡时效稳定性分析》文中指出露天矿开挖后,边坡将长期暴露在自然环境中,受温度、渗流、采动、冻融等作用影响,其结构完整性和单元体的强度随着边坡出露的时间增长而逐步衰减,边坡稳定性具有典型的时效性。本文综合运用露天采矿学、边坡工程理论、断裂力学分析、FLAC3D数值模拟计算、实验室试验、数理统计和数据分析等方法,系统研究了岩土体物理力学性质在开挖卸荷应力场及冻融循环温度场中变化规律及损伤劣化机制,建立冻融和卸荷效应下岩体微裂隙的扩展准则及损伤模型,在时效边坡稳定性分析中引入时效强度参数的概念,据此提出了长期时效边坡和短期时效边坡的设计方案。本文主要的研究工作如下:（1）根据复合边坡内部岩体受力特征,建立相应的复合边坡加载-卸荷效应模型,设计不同应力路径下岩石压缩试验,研究了不同应力路径下岩石的应力-应变全过程曲线和变形特征。利用断裂力学理论建立了露天矿开挖卸荷效应模型,分析了在加载-卸荷应力场作用下岩体裂隙扩展机理,确定了边坡坡面附近裂纹发生扩展时对应的复合边坡安全高度与裂隙形态的函数关系。（2）通过砂岩冻融循环试验,研究经历不同冻融循环次数的岩样物理力学指标的变化规律。以冻融循环过程中饱和岩样微裂隙中水的相变体积作为变量,基于微裂隙扩展因子建立饱和岩石冻融损伤劣化模型。根据应力叠加原理及应变能密度因子理论,确定了冻融裂隙岩体开裂判据,并推导出冻融裂隙开裂时所需要的理论冻胀应力,分别探讨了固定因素和可变因素对理论冻胀力的敏感性程度。（3）露天矿边坡岩体的损伤过程是一个与时间密切相关的非线性累积过程,边坡稳定性具有典型的时效性。利用控制变量法和正交试验法研究边坡稳定性影响因素对损伤劣化的敏感性,设计不同时效强度参数的边坡模型,通过对安全系数进行函数拟合,确定给定的安全稳定系数对应的时效帮坡角度。根据露天矿不同边帮边坡服务年限的差异性,提出长期时效边坡和短期时效边坡概念,以北塔山露天矿非工作帮及端帮为实例,分别进行了长期边坡和短期边坡时效性设计与稳定性计算。结果表明,对于边坡角度设计过于保守的矿山,通过时效差异性设计可提高该矿山的资源回收率,经济效益明显。该论文有图63幅,表11个,参考文献135篇。
庄端阳[10]（2019）在《开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究》文中进行了进一步梳理大型地下水封石油洞库兼具大储量、高安全性、强应急能力、低造价、节约土地资源等优点,是目前国际上石油（气）等能源储存的主要方式之一。由于地下水封石油洞库通过在地下水位以下一定深度开挖大型洞室,采用天然地下水和人工水幕系统的水封作用将油品封存在洞室内,所以洞库围岩渗流和稳定性是其建设过程中面临的基础科学问题。在强卸荷开挖作用下,洞库围岩易发生地下水渗漏和围岩失稳等问题,这些问题本质上是呈级序分布的不同尺度破坏相互耦合作用,并在洞库围岩上的串级显现的结果。本文从大型地下水封石油洞库围岩变形破坏的多尺度特性出发,集成洞库围岩节理数字摄影测量、RFPA（Rock Failure Process Analysis）数值试验和工程数值仿真的优势,提出一种大型地下水封石油洞库多尺度等效力学分析方法。同时,基于地下水封石油洞库微震监测,研究开挖过程中的洞库围岩微破裂时空分布特征,圈定和识别开挖作用下洞库围岩优势渗流通道,揭示开挖作用下洞库围岩失稳机理及其前兆规律,为地下水封石油洞库渗漏和失稳灾害的分析预警提供理论依据和技术支撑。本文主要完成内容有如下几个方面:（1）借助数字摄影测量和节理网络模拟技术,确定锦州某地下水封石油洞库围岩节理产状的分布概型及其概率分布特征参数,建立洞库围岩三维随机节理网络。采用RFPA数值试验方法,反分析洞库围岩细观力学参数。在此基础上,结合宏观节理网络模型,开展不同尺寸节理岩体数值试验,研究节理岩体力学参数的尺寸效应,获取节理岩体REV及其等效力学参数。基于岩体宏一细观等效原理,考虑岩石细观非均匀和宏观节理随机分布特征,提出了一种洞库围岩多尺度等效力学分析方法,实现对洞库围岩力学响应的多尺度等效数值仿真分析。（2）依托锦州某地下水封石油洞库工程,采用期望误差估计与主动触发测试相结合的方法优化微震传感器空间阵列。在此基础上成功构建了国内首套地下水封石油洞库施工微震监测系统,所构建的微震系统平均定位精度达到7.5 m,实现了对强卸荷开挖作用下的洞库围岩微破裂信息进行24小时连续监测。揭示了开挖过程中洞库围岩微破裂的时空分布规律,建立了围岩微震活动性与开挖施工之间的响应关系,确定了锦州某地下水封洞库储油洞室爆破开挖影响区范围达到120m,与经验公式法确定的爆破影响区范围基本一致。（3）突破传统以水位、水量等表观信息为依据进行洞库地下水渗漏分析的思路,着眼于围岩微破裂的连通特性及其扩展趋势,提出了基于微震监测的地下水封石油洞库围岩优势渗流通道三维实时识别方法。采用新生破裂面矩张量分析方法,获取开挖作用下围岩新生微破裂产状,基于图论模型和图的优先遍历方法,根据洞库渗流场数值模拟得到的围岩孔隙水压力的高低设置优势渗流通道的搜索优先级,查明开挖作用下围岩新生微破裂的空间连通性,圈定和识别了研究区域内的5条优势渗流通道,并通过水幕孔供水数据及现场踏勘验证了优势渗流通道方法的有效性。（4）基于岩石破坏过程中的能量耗散原理,讨论了开挖卸荷作用下大型地下水封石油洞库围岩能量转化形式及其演化规律,揭示了开挖卸荷作用下洞库围岩的能量积聚、释放和转移现象（3E现象）,论证了采用微震能量分析洞库围岩能量演化及其稳定性的可行性。根据微震能量密度的演化特征,追踪开挖过程中围岩的3E现象,圈定洞库围岩的危险区域,并结合基于多尺度等效力学方法的围岩应力和变形分析,探究了洞库围岩的开挖稳定性,指出了累积视体积快速增长且微震能量密度显着增加的现象是洞室围岩失稳的前兆特征,为建立大型地下水封石油洞库稳定性的监测预警体系奠定基础。
二、Real-time computerized tomography(CT) test of failure process of jointed granite under unloading in three gorges project(TGP)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Real-time computerized tomography(CT) test of failure process of jointed granite under unloading in three gorges project(TGP)（论文提纲范文）
（1）隧道块状节理岩体破坏前兆规律及块体垮塌监测预警方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩体结构探查与块体识别方面 |
| 1.2.2 节理岩体结构破坏过程分析方面 |
| 1.2.3 隧道围岩破坏监测预警方法方面 |
| 1.2.4 存在的问题与研究趋势 |
| 1.3 本文主要研究内容与创新点 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 创新点 |
| 第二章 “拉-压-剪”新型多功能岩石力学试验系统研发 |
| 2.1 节理岩体破裂的应力状态分析 |
| 2.2 岩桥破裂-岩块失稳灾变演化过程 |
| 2.3 “拉-压-剪”新型岩石力学试验系统 |
| 2.3.1 系统研制背景与设计思路 |
| 2.3.2 主体框架与新型试验装置 |
| 2.3.3 高精度液压伺服控制模块 |
| 2.3.4 数据实时采集与分析模块 |
| 2.3.5 试验机主要技术参数指标 |
| 2.4 试验系统可靠性验证分析 |
| 2.4.1 类岩石材料试样制备 |
| 2.4.2 试验过程与结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 不同应力状态非贯通节理岩体破坏行为分析 |
| 3.1 试验总体思路与监测方案设计 |
| 3.1.1 试验思路与节理岩样制备 |
| 3.1.2 声-光-热-力多参量监测方案 |
| 3.2 拉伸破坏行为与多参量信息演化特征 |
| 3.2.1 岩桥张拉破裂多参量监测分析 |
| 3.2.2 节理贯通度对抗拉强度影响规律 |
| 3.3 压剪破坏行为与多参量信息演化特征 |
| 3.3.1 岩桥压剪破裂多参量监测分析 |
| 3.3.2 节理贯通度对压剪强度影响规律 |
| 3.4 拉剪破坏行为与多参量信息演化特征 |
| 3.4.1 岩桥拉剪破裂多参量监测分析 |
| 3.4.2 节理贯通度对拉剪强度影响规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 不同应力状态岩桥破断过程声发射演化特征分析 |
| 4.1 基于RFPA模拟的岩石破裂类型概述 |
| 4.2 不同破坏模式AE参数特征对比分析 |
| 4.2.1 计数与能量演化特征 |
| 4.2.2 幅值与b值演化特征 |
| 4.3 不同破坏模式AE波形特征对比分析 |
| 4.3.1 频谱分析与主频分布特征 |
| 4.3.2 主频信息熵值演化特征 |
| 4.4 基于RA-AF值的拉、剪裂纹识别方法 |
| 4.4.1 RA-AF值裂纹判别法 |
| 4.4.2 不同破坏模式裂纹演化分析 |
| 4.5 基于AE多参数的岩体安全状态综合判识 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于GMM-SVM裂纹自动识别的岩桥破断预警判据 |
| 5.1 机器学习方法概述 |
| 5.2 GMM-SVM模型介绍 |
| 5.2.1 高斯混合模型(GMM) |
| 5.2.2 支持向量机(SVM) |
| 5.2.3 GMM-SVM裂纹识别流程 |
| 5.3 基于RA-AF值的拉、剪裂纹自动识别 |
| 5.3.1 拉、剪裂纹自动识别方法 |
| 5.3.2 岩桥临近破断自动预警判据 |
| 5.4 基于RA-AF值的拉、剪、复合裂纹自动识别 |
| 5.4.1 裂纹直接三分类法 |
| 5.4.2 基于似然比的改进三分类法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于固有振动频率监测的岩块失稳突变预警判据 |
| 6.1 隧道围岩块体振动模型 |
| 6.1.1 动力特征参数 |
| 6.1.2 块体失稳模式 |
| 6.1.3 块体振动模型 |
| 6.2 块体失稳物理模拟试验研究 |
| 6.2.1 试验总体思路与装置介绍 |
| 6.2.2 试验方案与试验过程介绍 |
| 6.2.3 块体失稳固有振动频率演化 |
| 6.2.4 块体滑动摩擦声发射参数演化 |
| 6.3 基于固有频率的块体突变失稳预警方法 |
| 6.3.1 突变基本理论 |
| 6.3.2 尖点突变模型 |
| 6.3.3 静荷载下块体失稳突变预警判据 |
| 6.3.4 动荷载下块体失稳突变预警判据 |
| 6.4 块体垮塌灾变“声-振”监测模式与预警流程 |
| 6.4.1 监测模式与预警流程设计 |
| 6.4.2 监测指标隧道应用可行性 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间参与的科研项目 |
| 攻读博士期间撰写的科技论文 |
| 攻读博士期间授权的发明专利 |
| 攻读博士期间获得的荣誉奖励 |
| 学位论文评阋及答辩情况表 |
（2）煤矸组合结构破坏失稳的卸荷机制及前兆规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及方法 |
| 2 煤矸组合结构破坏失稳试验研究 |
| 2.1 试验系统、方案及目的 |
| 2.2 加荷路径下组合结构破坏失稳特征 |
| 2.3 卸荷路径下组合结构破坏失稳特征 |
| 2.4 加荷路径下组合结构破坏失稳影响因素分析 |
| 2.5 卸荷路径下组合结构破坏失稳影响因素分析 |
| 2.6 不同应力路径下组合结构失稳特征对比分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 煤矸组合结构破坏失稳机理研究 |
| 3.1 “煤-夹矸-煤”三元体串联结构模型 |
| 3.2 组合结构滑移失稳机理 |
| 3.3 组合结构破碎失稳机理 |
| 3.4 组合结构滑移与破碎耦合失稳机制 |
| 3.5 组合结构压缩-扭转变形失稳机理 |
| 3.6 组合结构破坏失稳能量耗散机制 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 煤矸组合结构破坏失稳数值试验研究 |
| 4.1 UDEC数值原理 |
| 4.2 裂隙损伤评价体系的构建 |
| 4.3 微观力学参数校准 |
| 4.4 数值模型及试验方案 |
| 4.5 卸荷路径下组合结构破坏失稳形式 |
| 4.6 不同破坏失稳形式对比分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 含夹矸煤层巷道破坏失稳影响机制研究 |
| 5.1 数值模型及参数选取 |
| 5.2 数值实验方案 |
| 5.3 含夹矸煤层巷道破坏失稳过程 |
| 5.4 含夹矸煤层巷道破坏失稳影响因素分析 |
| 5.5 数值模拟与现场冲击事故对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 含夹矸煤层巷道破坏失稳现场实测及防治方法 |
| 6.1 含夹矸煤层巷道破坏失稳现场实测 |
| 6.2 含夹矸煤层巷道破坏失稳防治方法探讨 |
| 6.3 含夹矸煤层巷道破坏失稳防治方法实践 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论及研究展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）水-岩作用下砂岩卸荷损伤机理及演化模型研究（论文提纲范文）
| 内容摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前研究中存在的问题及不足 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 主要创新点 |
| 1.6 技术路线 |
| 2 单试件法确定砂岩临界损伤值研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 单试件法的程序及其思路 |
| 2.3 单试件法的验证 |
| 2.4 强度特征分析 |
| 2.5 能量特征分析 |
| 2.6 小结与讨论 |
| 3 卸荷损伤砂岩物理力学特性及损伤演化模型研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 不同卸荷损伤程度对砂岩物理力学的影响研究 |
| 3.3 卸荷损伤砂岩损伤演化特征及模型研究 |
| 3.4 小节与讨论 |
| 4 水-岩作用下卸荷损伤砂岩劣化效应及机理研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 水-岩作用下卸荷损伤砂岩的物理力学特性研究 |
| 4.3 水-岩作用下卸荷损伤砂岩损伤演化特征研究 |
| 4.4 水-岩作用下卸荷损伤岩样劣化机制及演化模型研究 |
| 4.5 小结与讨论 |
| 5 水-岩作用下砂岩损伤临界判据及临界损伤常数的研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 自然气候及滑坡灾害中的自组织临界现象研究 |
| 5.3 水-岩作用下卸荷损伤砂岩的自组织临界现象研究 |
| 5.4 水-岩作用下卸荷损伤砂岩的临界判据研究 |
| 5.5 小结与讨论 |
| 6 基于临界损伤常数的崩滑灾害临界位移预测研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 基于临界损伤常数的锁固段临界位移准则 |
| 6.3 工程应用 |
| 6.4 小结与讨论 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:攻读博士学位期间发表的学术论文及参与的科研项目 |
（4）高温后岩石加卸载变形及强度特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 2 试验系统及试验方案 |
| 2.1 试样制备及物理特性 |
| 2.2 试验系统 |
| 2.3 试验方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高温作用后岩石单轴压缩试验分析 |
| 3.1 高温作用后岩石矿物成分变化 |
| 3.2 单轴压缩下岩样力学特性试验分析 |
| 3.3 单轴压缩下岩样变形破裂过程中声发射特征分析 |
| 3.4 单轴压缩下岩样破裂特征分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 高温作用后岩石三轴压缩试验分析 |
| 4.1 三轴压缩下岩石的力学特性试验分析 |
| 4.2 三轴压缩下岩样变形破裂过程中声发射特征分析 |
| 4.3 高温作用后岩样三轴压缩破裂特征分析 |
| 4.4 三轴压缩下红砂岩和页岩的强度特征分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 高温作用后红砂岩卸荷力学特性及破裂特征 |
| 5.1 红砂岩三轴加卸荷力学试验分析 |
| 5.2 三轴卸荷作用下红砂岩的强度特征 |
| 5.3 高温冷却后红砂岩卸荷条件下破裂模式 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 岩石变形破坏过程中的的能量演化及强度特征 |
| 6.1 能量计算方法 |
| 6.2 高温冷却后岩石加、卸荷条件下的能量演化 |
| 6.3 基于应变能的强度准则 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）混合岩体强度参数研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 复杂应力条件下岩体力学特性研究现状 |
| 1.2.2 颗粒流在岩体力学中的研究现状 |
| 1.2.3 节理岩体强度研究现状 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 混合岩力学特性试验研究 |
| 2.1 试验设备与岩样制备 |
| 2.1.1 试验设备 |
| 2.1.2 岩样制备 |
| 2.2 混合岩物理性质测定 |
| 2.3 试验方案设计 |
| 2.4 混合岩试验结果分析 |
| 2.4.1 应力应变曲线分析 |
| 2.4.2 变形特征分析 |
| 2.4.3 强度特征分析 |
| 2.4.4 破坏特征分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 混合岩宏-细观力学参数关系研究 |
| 3.1 颗粒流软件概述 |
| 3.1.1 离散元软件简介 |
| 3.1.2 基本计算原理 |
| 3.2 黏结模型 |
| 3.3 初始模型建立 |
| 3.4 基于正交试验设计细观力学参数敏感性分析 |
| 3.4.1 试验指标的确定 |
| 3.4.2 试验因素的确定 |
| 3.4.3 试验因素水平与正交表的选择 |
| 3.4.4 正交试验多因素方差分析 |
| 3.5 细观力学参数反演分析 |
| 3.5.1 BP神经网络基本原理 |
| 3.5.2 构建BP神经网络模型 |
| 3.5.3 BP神经网络参数反演 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 节理岩体强度数值分析 |
| 4.1 边坡工程地质特征 |
| 4.2 节理现场调查 |
| 4.3 三维节理网络模拟 |
| 4.3.1 节理圆盘中心 |
| 4.3.2 节理圆盘半径 |
| 4.3.3 节理密度 |
| 4.3.4 下盘混合岩岩体三维节理网络模拟生成 |
| 4.4 基于开挖扰动的混合岩节理岩体强度 |
| 4.4.1 Hoek-Brown岩体强度准则 |
| 4.4.2 大孤山铁矿下盘混合岩节理岩体强度 |
| 4.5 混合岩节理岩体数值试验研究 |
| 4.5.1 节理岩体数值模型的建立 |
| 4.5.2 节理岩体强度的确定 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研情况及成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）考虑岩体非线弹性的深部地应力测量方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 选题背景及研究意义 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 国内外地应力测量理论与技术研究现状 |
| 2.1.1 国外地应力测量理论与技术研究现状 |
| 2.1.2 国内地应力测量理论与技术研究现状 |
| 2.2 地应力测量方法总结及研究进展 |
| 2.3 空心包体应变计研究发展现状 |
| 2.4 岩石非线性特性研究现状 |
| 2.5 本文技术路线 |
| 3 深部花岗岩非线弹性特征试验研究 |
| 3.1 岩石试件径向应变数据处理原理 |
| 3.2 深部花岗岩岩石力学试验研究 |
| 3.2.1 岩石试件获取加工及物理性质 |
| 3.2.2 单轴、三轴抗压强度试验研究 |
| 3.2.3 岩样多围压阶梯加载试验研究 |
| 3.3 花岗岩非线弹性变形模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 深部岩体应力解除法试验标定技术研究 |
| 4.1 岩石试验设备研发改进 |
| 4.1.1 应力解除岩芯高围压率定试验系统 |
| 4.1.2 基于双温度补偿技术无线式空心包体应变计 |
| 4.2 解除岩芯高围压标定试验研究 |
| 4.3 深部解除岩芯非线性应力应变模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 考虑深部岩体非线弹性地应力算法 |
| 5.1 传统原位应力计算公式 |
| 5.1.1 解除应变和原岩应力分量之间的关系式 |
| 5.1.2 修正系数k计算公式 |
| 5.1.3 岩芯参数计算公式 |
| 5.2 考虑岩体非线弹性地应力分段叠加算法 |
| 5.2.1 原岩应力分段叠加算法公式 |
| 5.2.2 k系数取值方法及误差分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 三山岛金矿地应力测量实例应用 |
| 6.1 三山岛金矿原位空心包体地应力测量 |
| 6.1.1 原岩应力测点情况 |
| 6.1.2 原位测量施工概况 |
| 6.1.3 解除应变采集数据读取 |
| 6.2 解除岩芯温度补偿标定试验 |
| 6.2.1 应变花的温度补偿性能标定试验 |
| 6.2.2 测温传感器补偿标定试验 |
| 6.3 测点原岩应力分量的计算 |
| 6.3.1 最小二乘优化算法 |
| 6.3.2 考虑非线弹性原岩应力分段叠加计算 |
| 6.3.3 两种计算结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要工作及结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（7）循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩石疲劳试验研究现状 |
| 1.2.2 岩石细观损伤演化研究现状 |
| 1.2.3 岩石疲劳损伤模型研究现状 |
| 1.2.4 地震荷载作用下边坡稳定性研究现状 |
| 1.2.5 目前研究中有待解决的问题 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 2 不同加载速率下砂岩力学特性试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试样制备及试验仪器 |
| 2.2.1 砂岩的采集及制备 |
| 2.2.2 试验加载及数据采集系统 |
| 2.3 不同加载速率下砂岩单轴压缩试验 |
| 2.3.1 试验方案 |
| 2.3.2 试验结果分析 |
| 2.4 砂岩单轴强度估算方法 |
| 2.4.1 超声波波速估算法 |
| 2.4.2 回弹值估算法 |
| 2.4.3 波速-回弹估算法 |
| 2.4.4 砂岩单轴强度估算效果对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 循环动载试验系统及方案 |
| 3.2.1 循环动载试验系统 |
| 3.2.2 试验数据采集系统 |
| 3.2.3 疲劳损伤试验方案 |
| 3.3 疲劳影响因素下砂岩力学特性研究 |
| 3.3.1 上限应力对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.2 应力幅值对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.3 加载频率对砂岩力学特性的影响 |
| 3.3.4 加载波形对砂岩力学特性的影响 |
| 3.4 循环动载下砂岩疲劳变形特性 |
| 3.4.1 疲劳轴向变形规律 |
| 3.4.2 疲劳极限变形规律 |
| 3.4.3 非线性变形滞后效应 |
| 3.4.4 动弹模变化规律 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于核磁共振试验的砂岩细观损伤力学机制研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 核磁共振试验设备 |
| 4.3 核磁共振孔隙参数分析 |
| 4.3.1 孔隙度分析 |
| 4.3.2 T_2谱图及谱面积分析 |
| 4.3.3 成像分析 |
| 4.4 PFC计算模型建立及参数标定 |
| 4.4.1 PFC颗粒流方法 |
| 4.4.2 PFC试样的建立 |
| 4.4.3 数值试验方案及实现 |
| 4.4.4 试样参数标定 |
| 4.5 循环动载数值试验能量耗散机制 |
| 4.5.1 数值试验与室内试验结果对比分析 |
| 4.5.2 应变能计算原理 |
| 4.5.3 静态加载能量耗散及损伤演化 |
| 4.5.4 循环动载能量耗散及损伤演化 |
| 4.5.5 加载频率、应力幅值对能量耗散影响规律研究 |
| 4.6 循环动载下砂岩细观损伤机制 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 循环动载下基于分数阶导数的岩石非线性流变本构模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流变元件及其组合模型 |
| 5.3 循环动载下岩石非线性流变模型的建立 |
| 5.3.1 变阶分数阶微积分元件 |
| 5.3.2 基于变阶分数阶导数的岩石非线性流变本构模型 |
| 5.3.3 循环动载下基于变阶分数阶导数的岩石非线性流变本构 |
| 5.4 本构模型适用性验证 |
| 5.4.1 曲线拟合方法及参数范围确定 |
| 5.4.2 砂岩变形曲线适应性验证 |
| 5.4.3 拟合参数敏感性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 微震频发对库岸岩质边坡稳定性的影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 边坡疲劳累积损伤计算方法 |
| 6.2.1 刚度衰减及疲劳损伤模型 |
| 6.2.2 Flac~(3d)二次开发 |
| 6.3 边坡动力稳定性评价方法 |
| 6.3.1 现有计算方法的评价 |
| 6.3.2 永久位移理论与动力稳定性系数 |
| 6.4 地震作用下考虑疲劳损伤的岩质边坡稳定性计算 |
| 6.4.1 计算模型及参数 |
| 6.4.2 加载条件 |
| 6.4.3 计算结果与分析 |
| 6.5 多次地震作用下考虑疲劳损伤的边坡稳定性计算 |
| 6.5.1 累积永久位移与动力稳定性系数的变化规律 |
| 6.5.2 边坡的失稳破坏全过程分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本文的主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文 |
| B 作者在攻读学位期间申请的专利 |
| C 作者在攻读学位期间主持及参加的科研项目 |
| D 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）基于便携式野外试验仪的研发与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 点荷载强度计算方法 |
| 1.2.2 单轴抗压强度估算方法现状 |
| 1.2.3 岩石单轴抗压强度尺寸效应及三轴仪现状 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究方法及技术路线 |
| 2 便携式仪器研发 |
| 2.1 智能便携式点荷载 |
| 2.2 采集盒及手机端电子野簿APP |
| 2.3 三轴试验仪的设计与研发 |
| 2.3.1 岩石三轴试验及岩石三轴仪器 |
| 2.3.2 便携式岩石三轴试验仪 |
| 2.4 取样制样装置及试验流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 不规则试件点荷载试验方法探究 |
| 3.1 试验试样 |
| 3.2 试验记录 |
| 3.2.1 强度试验 |
| 3.2.2 岩石物理性质测试 |
| 3.3 试验数据统计分析 |
| 3.3.1 点荷载实际破坏面积法与等效面积法对比 |
| 3.3.2 单轴抗压强度记录与估算 |
| 3.3.3 岩石物理性质记录和分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 岩石抗压强度估算 |
| 4.1 岩石样品统计及试验介绍 |
| 4.2 数据整理 |
| 4.3 数据分析总结 |
| 4.3.1 点荷载强度指数与单轴抗压强度 |
| 4.3.2 回弹值与单轴抗压强度 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 岩石单轴抗压强度尺寸效应及小型三轴仪试验 |
| 5.1 不同尺寸试样单轴试验 |
| 5.2 试验及数据记录 |
| 5.3 岩石单轴抗压强度尺寸效应 |
| 5.4 便携式三轴仪试验及系统野外试验 |
| 5.4.1 便携式三轴仪试验 |
| 5.4.2 系统试验野外应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 点荷载工程应用 |
| 6.1 上虞老鹰山矿山 |
| 6.1.1 区域地质概况 |
| 6.1.2 岩石强度试验 |
| 6.1.3 数据处理 |
| 6.2 德兴铜矿野外试验 |
| 6.2.1 区域地质概况 |
| 6.2.2 岩石试验记录及分析 |
| 6.3 湖州高速扩容段 |
| 6.3.1 区域地质概况 |
| 6.3.2 现场试验及数据整理 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在校研究成果 |
| 致谢 |
（9）力-温度场作用下裂隙岩体损伤机理及边坡时效稳定性分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景、目的及意义 |
| 1.2 研究现状综述 |
| 1.3 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 2 露天矿复合边坡应力场分布及演化规律 |
| 2.1 复合边坡开挖应力分布规律 |
| 2.2 复合边坡应力场数值分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 加载-卸荷应力场作用下裂隙扩展机理研究 |
| 3.1 加载-卸荷应力路径分析 |
| 3.2 实验室加载-卸荷试验及变形破坏特征 |
| 3.3 裂隙岩体压剪损伤力学模型 |
| 3.4 裂隙岩体加载-卸荷损伤力学模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 水-温度场影响下裂隙岩体损伤劣化机理 |
| 4.1 裂隙岩体冻融风化特征 |
| 4.2 季冻区裂隙岩体冻融损伤影响因素 |
| 4.3 季冻区冻融边坡滑坡失稳类型 |
| 4.4 裂隙岩体冻融劣化机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 裂隙岩体冻融开裂准则 |
| 5.1 实验室砂岩冻融循环试验 |
| 5.2 冻融裂隙受力模型 |
| 5.3 裂隙岩体边坡特征参数敏感性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 考虑损伤累积效应的边坡时效稳定性设计与分析 |
| 6.1 露天矿边坡时效稳定性 |
| 6.2 边坡时效稳定影响因素敏感性研究 |
| 6.3 确定合理边坡角度 |
| 6.4 边坡时效性设计与稳定性计算 |
| 6.5 北塔山露天矿时效边坡设计建议及效果评价 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（10）开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工程岩体多尺度力学研究 |
| 1.2.2 地下水封洞库围岩渗流特性与稳定性研究 |
| 1.2.3 地下洞室微震监测研究 |
| 1.3 本文主要研究内容与研究路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 研究路线 |
| 2 洞库围岩节理测量、统计与模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 工程背景 |
| 2.2.1 锦州某地下水封石油洞库工程概况 |
| 2.2.2 工程地质和水文地质条件 |
| 2.3 基于数字摄影测量的洞库围岩节理信息统计 |
| 2.3.1 数字摄影测量系统 |
| 2.3.2 洞库围岩节理测量和分组 |
| 2.3.3 洞库围岩节理参数概率分布规律 |
| 2.4 洞库围岩节理网络模拟 |
| 2.4.1 统计均质区划分及模拟区域 |
| 2.4.2 节理网络模拟参数 |
| 2.4.3 节理网络生成 |
| 2.4.4 节理网络模拟效果检验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 洞库围岩表征单元体及多尺度等效力学分析方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 围岩细观力学参数反分析 |
| 3.2.1 RFPA基本原理 |
| 3.2.2 细观力学参数 |
| 3.3 洞库围岩尺寸效应及表征单元体 |
| 3.3.1 数值分析模型 |
| 3.3.2 尺寸效应分析 |
| 3.3.3 REV及其等效力学参数 |
| 3.3.4 等效力学参数的验证 |
| 3.4 洞库围岩多尺度等效力学分析方法 |
| 3.4.1 多尺度等效力学分析方法 |
| 3.4.2 案例分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 地下水封石油洞库开挖过程微震活动特征研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 洞库施工概况 |
| 4.3 洞库微震监测系统构建与测试 |
| 4.3.1 微震监测原理 |
| 4.3.2 微震监测系统构建 |
| 4.3.3 定位精度测试与波速优化 |
| 4.3.4 波形识别和噪声滤除 |
| 4.4 储油洞室开挖过程微震活动特征 |
| 4.4.1 定量微震学理论 |
| 4.4.2 微震时空分布规律 |
| 4.4.3 微震活动特征与开挖施工的响应关系 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 开挖过程中的围岩优势渗流通道识别研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 洞库施工期的围岩渗流规律 |
| 5.2.1 RFPA~(2D)-flow基本原理 |
| 5.2.2 典型洞库结构渗流规律分析 |
| 5.2.3 岩脉影响区渗流规律分析 |
| 5.3 新生微破裂的矩张量分析方法 |
| 5.3.1 矩张量理论 |
| 5.3.2 矩张量分析方法 |
| 5.3.3 计算案例 |
| 5.4 洞库围岩优势渗流通道识别 |
| 5.4.1 洞库围岩新生微破裂的空间分布 |
| 5.4.2 洞库围岩新生微破裂的连通性 |
| 5.4.3 围岩优势渗流通道识别 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 开挖卸荷作用下洞库围岩能量演化规律与稳定性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 开挖卸荷作用下的洞库围岩能量演化规律 |
| 6.2.1 开挖卸荷作用下岩体能量种类 |
| 6.2.2 开挖卸荷作用下的岩体能量转化和3E现象 |
| 6.2.3 开挖过程中洞库围岩能量演化特征 |
| 6.3 基于多尺度等效力学分析的围岩稳定性 |
| 6.4 洞库围岩失稳的微震前兆 |
| 6.4.1 围岩失稳前兆分析方法 |
| 6.4.2 围岩失稳的微震前兆特征 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 第2章中K-S单样本检验量临界值表 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、Real-time computerized tomography(CT) test of failure process of jointed granite under unloading in three gorges project(TGP)（论文参考文献）
- [1]隧道块状节理岩体破坏前兆规律及块体垮塌监测预警方法[D]. 胡杰. 山东大学, 2021(10)
- [2]煤矸组合结构破坏失稳的卸荷机制及前兆规律研究[D]. 张恒. 中国矿业大学, 2021
- [3]水-岩作用下砂岩卸荷损伤机理及演化模型研究[D]. 姜桥. 三峡大学, 2020(06)
- [4]高温后岩石加卸载变形及强度特性研究[D]. 董昱霞. 中国矿业大学, 2020(01)
- [5]混合岩体强度参数研究[D]. 杨号. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [6]考虑岩体非线弹性的深部地应力测量方法研究[D]. 张亦海. 北京科技大学, 2020(06)
- [7]循环动载作用下砂岩疲劳损伤特性及岩质边坡稳定性研究[D]. 王震. 重庆大学, 2019(01)
- [8]基于便携式野外试验仪的研发与试验研究[D]. 张庆同. 绍兴文理学院, 2020(02)
- [9]力-温度场作用下裂隙岩体损伤机理及边坡时效稳定性分析[D]. 常治国. 中国矿业大学, 2019(04)
- [10]开挖作用下大型地下水封石油洞库的渗流通道识别与稳定性研究[D]. 庄端阳. 大连理工大学, 2019(06)