单轴压缩下岩石声波波速变化特征的试验研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pearl12345
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文利用室内超声波测试试验,研究了在100KN/s的准动态加载速率下,石膏试样单轴压缩过程中纵波波速随应力的变化关系;以及1KN/s、10KN/s、40KN/s和100KN/s四种不同加载速率下单轴压缩过程中石膏试样和粉砂岩试样的波速-应力变化特征。并通过波速变化特征,研究了准动态单轴压缩下石膏试样的损伤演化过程,定义了应力损伤阈值;以及加载速率和单轴抗压强度等因素对应力损伤阈值的影响。   试验研究发现:在准动态单轴压缩下,纵波波速随应力的增大呈现阶段性的变化,并与应力-应变过程的阶段性特征相对应,总体呈现先增后减的趋势,在减小区域又呈现不同的阶段。随加载速率的变化,单轴压缩下,石膏试样和粉砂岩试样的应力-波速曲线表现出相似的规律;然随加载速率的增大,纵波波速峰值点应力有增大趋势,峰值点波速增大,破坏点波速减小;峰值前波速增长速率随加载速率增大而减小,峰值后波速减小速率随加载速率增大而增大;试样的单轴抗压强度,弹性模量和试样的纵波峰值波速都随加载速率的增大呈二次方增大。   在准动态单轴压缩下,由试样的纵波波速变化特征可知:当应力值达到σ=0.75σc,试样轴向达到损伤阈值;当σ=0.65σ,试样横向达到损伤阈值,其误差在5%以内。试样的轴向裂纹早于横向裂纹发育,而破坏以轴向裂纹占优势,呈锥形破坏。   在准动态单轴压缩下损伤变量和应力满足D=A(σ/σc)3+B(σ/σc)2+C(σ/σc)-D0的二次方关系,损伤阈值和单轴抗压强度之间满足σD=0.747σc-0.534的线性关系。应力损伤阈值和单轴抗压强度的比值随加载速率增大而线性单调减小。
其他文献
再生混凝土柱受压性能的研究,一直是国内外工程界十分重视和亟待解决的问题。此前,再生混凝土柱足尺试件受压性能试验研究很少,由于缩尺模型试验通常采用的再生粗骨料直径较小,造
在目前的预应力土层锚杆设计中,常用的设计理论大部分将锚杆的锚固段侧摩阻力分布视为平均分布。在一些工程中需要较大承载力的锚杆时,经常通过增加锚固段长度的方法来达到目的
最近几年,方钢管混凝土柱与H型钢梁的组合结构由于其受力性能优越,得到国内外研究者的广泛关注,其节点受力性能的研究也已经展开,几类研究比较充分的节点已经编入相应的规范和规
近年来,全国各地建设了大量体育场馆,体育场挑篷的形式也复杂多样。本文选用体育场挑篷结构中最为常见的悬挑式桁架结构作为研究对象,研究挑篷结构形状参数的变化对该类体育场挑
随着我国国民经济的迅速发展,水利、交通和煤炭等各行业地下工程的规模和深度均呈增大趋势,特别是煤炭行业,矿井的开采深度正在逐年增加。深部岩体处于复杂的地质环境下,高地应力
地震动参数衰减关系是地震危险性分析工作的重要组成部分,地震动参数衰减关系的主要因素有震级特性、震中距、震源距和场地条件等。地震动参数衰减关系的统计需要大量的强震记
波形钢腹板预应力混凝土组合梁桥是近年来在国内推广应用较为广泛的一种新型桥梁结构形式。由于波形钢腹板预应力混凝土组合梁的力学特性,波形钢腹板的抗剪强度计算是波形钢腹
剪力墙结构是用于高层建筑抗侧力体系的关键竖向构件。随着高层建筑特别是超高层建筑的快速发展,研发新型组合剪力墙已成为工程亟需。在课题组已有的组合剪力墙抗震研究基础上
近年来国内外深水桥梁基础的型式日新月异,为了探讨深厚软基桥梁基础的承载特性和沉降规律,本课题以交通运输部科技项目《多灾害作用下特大跨径桥梁适宜结构体系、关键结构与原
随着结构抗震技术的发展,结构抗震设计手段有了显著的提高,建筑抗震设计规范对结构设计的要求也逐步得到了提高,其中对隔震与消能减震设计的要求不断修订,为推广隔震技术在实际工