无充填岩体结构面力学特性的周期剪切劣化效应与机制研究

基本信息
批准号:41672311
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:刘博
学科分类:
依托单位:中国科学院武汉岩土力学研究所
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘亚群,于崇,戎立帆,张国凯,刘奇,李志文
关键词:
岩体结构面力学机制强度弱化周期剪切分析模型
结项摘要

Strength degradation mechanism of rock joints subject to cyclic shear loading and its analysis model is basis for accurate assessment of rock engineering safety under seismic load. Using similar material, joint specimens with different wall strengths and unfilled and natural morphology features was prepared, and then a series of cyclic shearing and microscopic testing are performed under different normal stresses. Based on the tests results, degradation characteristics of peak shear strength during cyclic shear are studied. Meanwhile, mesoscopic damage and the evolution characteristics of asperities were analyzed with mesoscopic tests results. A spherical micro-generalized model is set up according to micro-contact mechanics theory, and the deterioration mechanism of microscopic stress states and mesoscopic damage characteristics of joint asperities are theoretically analyzed. Based on the comprehensive analysis of various results,the macro-mechanical properties of joints under cyclic shear loading are illustrated form micro-mechanism view. By comparing the results under different experimental conditions,a cyclic shear strength formula is given, which contains the normal stress, rock strength, cyclic shear displacement amplitude, cycle numbers. And finally, based on the Disturbed Concept State theory, the constitutive model of the unfilled and natural roughness rock joints under cyclic shear loading is proposed, which is verified to be efficient by experiments. These studies will be providing dynamic mechanical parameters and theoretical model for the safety analysis of large-scale rock engineering under strong earthquake.

岩体结构面在周期剪切荷载下的力学特性劣化效应与机制研究,是准确进行大型岩体工程地震安全评价的重要基础。本项目拟采用系统的室内实验,研究无充填天然岩体结构面的周期剪切强度劣化规律;采用细观测试方法,研究结构面周期剪切的起伏特征退化规律;并通过理论分析,揭示结构面起伏体微观力学状态决定细观破坏特征进而影响宏观起伏特征退化的关联机制。在此基础上,建立岩体结构面起伏特征退化与力学特性劣化之间的联系,从深层次上揭示周期剪切条件下结构面力学特性的劣化机理与演化机制,以及初始起伏特征、法向应力、壁岩强度、剪切幅值等因素的影响机理;提出基于岩体结构面天然起伏特征并考虑多因素影响的周期剪切强度退化预测模型和体现结构面起伏特征周期剪切累积破坏过程的本构模型。研究成果可以为地震荷载作用下的大型洞室和边坡安全性评价工作提供岩体结构面的动态力学参数和分析模型。

项目摘要

本项目研究采用系统的室内实验,对无充填天然岩体结构面的周期剪切强度劣化规律进行了深入研究;采用细观测试方法,研究结构面周期剪切的起伏特征退化规律;并通过理论分析,揭示结构面起伏体微观力学状态决定细观破坏特征进而影响宏观起伏特征退化的关联机制。在此基础上,建立岩体结构面起伏特征退化与力学特性劣化之间的联系,从深层次上揭示了周期剪切条件下结构面力学特性的劣化机理与演化机制,以及初始起伏特征、法向应力、壁岩强度、剪切幅值等因素的影响机理;提出基于岩体结构面天然起伏特征并考虑多因素影响的周期剪切强度退化预测模型和体现结构面起伏特征周期剪切累积破坏过程的本构模型。研究成果可为地震荷载作用下大型或重要岩体工程的动力参数获取、稳定性与安全性评价工作提供了力学参数和基础分析模型。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

演化经济地理学视角下的产业结构演替与分叉研究评述

DOI:10.15957/j.cnki.jjdl.2016.12.031
发表时间:2016
2

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
3

农超对接模式中利益分配问题研究

农超对接模式中利益分配问题研究

DOI:10.16517/j.cnki.cn12-1034/f.2015.03.030
发表时间:2015
4

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
5

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

正交异性钢桥面板纵肋-面板疲劳开裂的CFRP加固研究

DOI:10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20201185
发表时间:2021

刘博的其他基金

批准号:51904233
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11774282
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81402496
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200110
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81371103
批准年份:2013
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:21072019
批准年份:2010
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:21576070
批准年份:2015
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81070796
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:21102034
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81800618
批准年份:2018
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81673455
批准年份:2016
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:31860722
批准年份:2018
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61704049
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61301204
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81202398
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41301140
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40805014
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31560714
批准年份:2015
资助金额:41.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31200539
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41802211
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31400182
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31100110
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61601012
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61307086
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61702021
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81803077
批准年份:2018
资助金额:21.30
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61675004
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51209200
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41802236
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21704098
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81902619
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71801130
批准年份:2018
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51308023
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31570448
批准年份:2015
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:41702257
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20372044
批准年份:2003
资助金额:25.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

岩体结构面劣化的力学行为及互补模型研究

批准号:51608518
批准年份:2016
负责人:邓琴
学科分类:E0807
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

胶结充填体与围岩粗糙接触面剪切特性研究

批准号:51904055
批准年份:2019
负责人:侯晨
学科分类:E0405
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

开挖卸荷下裂隙岩体的结构劣化特性及工程防治研究

批准号:51379202
批准年份:2013
负责人:江权
学科分类:E0905
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
4

水-岩作用下卸荷损伤岩体劣化效应及劣化机理

批准号:51679127
批准年份:2016
负责人:邓华锋
学科分类:E0905
资助金额:62.00
项目类别:面上项目