09岩土获奖优秀博士论文的答辩.pptVIP

学生：李晓静导师：朱维申 教授 2007.5.28 文献综述与主要研究内容 劈裂破坏现象 文献综述与主要研究内容 国内外研究现状 裂隙扩展 二维、三维、试验为主。 Horri, Brace, Hoek, Shen及国内朱维申，唐春安，任伟忠等采用预制裂纹或数值分析的方法了解裂纹扩展的方向及贯通模式等。有专家指出，在单轴或低侧限压缩状态下裂纹易沿着压缩方向扩展。缺陷：仅现象描述，未推广到工程实际中。 文献综述与主要研究内容 深部岩体 南非开展最早，河满潮等提出深部确切定义。 Karman、Heard、Andreev，Griffith，Lajtai及谢和平，李夕兵、李天斌、尤明庆等对高应力下的脆性破坏特征进行研究。缺陷：应用到工程的判据主要以应力为标准。 能量耗散 能量等效模型、能量守恒、煤矿、岩爆。 试图将裂纹扩展、岩石脆性特征及其能量原理相结合来解释工程中出现的劈裂现象。 文献综述与主要研究内容 劈裂破坏的室内试验研究 单轴、常规三轴试验 劈裂破坏的室内试验研究 劈裂破坏的室内试验研究 类岩石材料模拟洞室开挖 类岩石材料的选取（砂浆） 参数：弹模、压拉比、泊松比 尺寸：120mm×120mm×240mm 三轴加卸载装置及工作原理 劈裂破坏的室内试验研究 劈裂破坏的室内试验研究 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 洞室劈裂破坏判据和位移预测分析 洞室劈裂破坏判据和位移预测分析 洞室劈裂破坏判据和位移预测分析 洞室劈裂破坏判据和位移预测分析 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 劈裂破坏的数值模拟 结论与展望 结论与展望 祝岩土中心老师同学的明天更美好！ 随洞室围岩进深应力变化及裂纹密度示意图 弹性位移和总预测位移对比图 现场50mm，预测58mm，预测方法可行 劈裂破坏现象仿真模拟 劈裂现象 1，研究区域 2，应力场等效 3，RFPA3D 实现 初始平衡，轴向 平面应变 ； 岩柱一侧逐级卸载， 轴向逐级加载 侧向卸载后，轴向 继续加载直到破坏； 轴向荷载均布化 1，研究区域: 二滩地下主厂房与主变室之间岩柱35×35×30m 2，应力场等效 卸载过程中，水平位移图 劈裂破坏后，水平位移图 卸载过程中，最大与最小主应力分布图 劈裂破坏后，最大与最小主应力分布图 岩石细观非均匀性 二次应力分布 劈裂形成过程 劈裂裂纹形成过程中的应力应变曲线 声发射柱状图 剖面图 1 2 基于能量理论，推导脆性岩石中因微裂纹扩展引起的试件应变和裂纹条数公式。结合加卸载试验得到，裂纹扩展跟颗粒相关。据此提出细观劈裂能量模型。并分析了粘结弱化摩擦强化特性。 3 采用直线型裂纹组，分析产生宏观劈裂裂缝的条件和机理。采用薄板压曲和能量原理，推导出劈裂裂缝条数的预测公式。 通过室内试验得到了脆性岩石的劈裂破坏现象，及形成的原因和应力条件等。 山东大学岩土与结构工程研究中心 * 山东大学 深埋洞室劈裂破坏形成机理的 试验和理论研究 劈裂破坏的数值模拟 洞室劈裂破坏判据和位移预测分析法 劈裂裂缝形成机理的细观和宏观能量法分析 劈裂破坏的室内试验研究 文献综述 结论与展望 主 厂 房 下 游 边 墙 主 变 室 上 游 边 墙 劈裂裂缝 劈裂裂缝 深 埋 高地应力 脆 性 常规室内试验和类岩石材料模拟洞室开挖试验研究 强度、变形、监测、加卸载 基于能量耗散理论，微观和宏观劈裂破坏机理研究 断裂韧度、裂纹数、裂纹扩展Ⅴ阶段、直线型裂纹组、 劈裂破坏机理、薄板弯曲 洞室劈裂破坏判据和位移预测分析法 裂纹密度、裂纹张开位移、实际工程与室内试验 劈裂破坏的数值模拟 弹性能释放、破损区、判据和位移公式应用、劈裂现象 研究内容及创新 试件尺寸： 50×100mm 单轴、常规三轴压缩试验应力-轴向应变曲线 围压效应 强度 扩容 破坏模式 加卸载 Text 不同应力阶段 非稳定裂纹扩展阶段 变形恢复量、强度、能量、扩容 试验过程中的应力应变曲线 台阶状 劈裂时刻 应变 加、卸载 薄板 V型破坏 ＝10MPa卸载 不同应力段声发射特征 破坏阶段（0.3、