循环加载岩石界面滑移位移演化特征试验研究

论文摘要

在岩土工程实践中,岩石界面摩擦滑移会引起工程失稳问题,严重威胁着人们的生命财产安全;岩石界面的滑移问题往往处于一种往复加载状态,目前大多数学者对于岩石界面滑移问题的研究往往是在单一的加载状态下进行的,而对于往复加载状态研究较少;为了研究循环加卸载作用下界面滑移位移场演化特征,设计并开展了花岗岩试件恒定围压下的双剪模型试验研究。利用CCD相机采集界面滑移过程中的散斑图像,并利用白光数值散斑相关方法对该组花岗岩试件在实验过程中的位移场、摩擦滑移位移在循环加卸载情况下的演化特征进行研究分析。试验结果表明:①在循环加卸载作用下,随着循环次数的增加,位移场会发生明显的摩擦滑移,且当循环到一定次数,试件会发生整体黏滑现象;②随着循环次数的增加,位移场随着循环加卸载发生明显的时空演化特征,空间上存在明显的剪切位移增大和减小区域,同时随着循环次数的增加位移存在明显的累积,表现为位移演化的分区性及剪切位移场累积效应。时间上存在剪切位移演化相对于剪切应力的滞后性;③相同剪应力水平下,随着循环次数的增加,垂直位移整体趋势有所降低,界面咬合程度增加,水平滑动位移有所增加,界面分区滑动机制改变,加载端和自由端存在明显的黏滑现象;④在试件发生整体黏滑前后,剪切位移随着循环次数的增加发生不同的变化;黏滑前,随着循环次数的增加,剪切位移缓慢增大,黏滑后,随着循环次数的增加剪切位移明显增大;即黏滑前后,界面滑移速率由小变大。

论文目录

• 1 循环加卸载双剪模型试验
•   1.1 实验系统及模型
•   1.2 实验过程
•   1.3 循环加载摩擦滑移实验结果
• 2 岩石摩擦滑移演化特征
•   2.1 岩石摩擦滑移位移场演化特征
•   2.2 岩石滑动面位移演化特征分析
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杨小彬,周杰,宋义敏,韩心星

关键词: 循环加载,岩石界面滑移,摩擦滑动,黏滑现象,位移场

来源: 煤炭学报 2019年10期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院,北方工业大学建筑工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51274207),国家自然科学基金青年基金资助项目(50904071)

分类号: TU45

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1579

页码: 3041-3048

总页数: 8

文件大小: 1196K

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