割れ目の運動学的評価と考慮した岩盤疲労のメカニズムに関する研究

考虑裂纹运动学评价的岩体疲劳机理研究

• 批准号: 08750601
• 负责人: 長田 昌彦
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Saitama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08750601/
• 关键词: 堆積軟岩; 疲労; クリープ; 速度効果; 実体顕微鏡; 微小割れ目

地下発電所の水路トンネルや圧縮空気貯蔵発電システムなどには、各施設の稼動とともに周期的な繰り返し応力が作用する。この繰り返し応力は,岩盤に疲労を生じさせ、設計時における強度・変形特性を大きく劣化させると考えられている。本研究では,この岩盤疲労の問題について次の2つの側面から検討を行った。1.繰り返し応力下における岩盤材料の変形強度特性ここでは三軸圧縮応力下における疲労試験とクリープ試験を実施し,その結果を最小ひずみ速度に着目して整理した。その結果,疲労試験およびクリープ試験における最小ひずみ速度と破壊までの載荷時間の関係は、両対数グラフ上でともに逆比例関係を示し、その勾配はほぼ同じであることがわかった。しかし同じ載荷時間で破壊に至る場合、疲労試験のほうが最小ひずみ速度が大きい。これは両試験では平均的な載荷速度が異なるために、軸応力一軸ひずみ曲線の外形が異なるためであると考えた。2.顕微鏡下変形試験による割れ目のせん断過程の観察ここではまず実体顕微鏡下において直接供試体の表面構造を観察しながら岩石の圧縮試験を行うことのできる試験装置を開発した。この装置を用いて破断させた岩石材料の一軸圧縮試験を実施した。その結果,変形に伴い、ブリッジ部分の回転・切断、asperityへの乗りあげ、open crackの発生が見られる。供試体全体を観察すると、せん断部分と開口部分が交互に分布していることがわかった。また実験後の供試体より岩石薄片を作成し観察した結果,表面で観察されたせん断部分と開口部分が繰り返す構造が供試体内部においても確認できること、実体顕微鏡では観察できない微小なクラックが割れ目沿いに発達していることがわかった。

The water circuit of the underground power station generates the pressure and air storage power system, and the operation cycle of each installation is affected. The strength and shape characteristics of the rock plate are greatly deteriorated during design. This study is aimed at discussing the problem of rock plate fatigue. 1. The deformation strength characteristics of rock disk materials under compression stress are studied under triaxial compression stress, and the results are analyzed at minimum internal speed. As a result, the relationship between the minimum internal velocity and the load time of the test vehicle is reversed, and the inverse proportional relationship between the load time and the load time is reversed. For the same load time, the minimum internal speed is greater than the maximum internal speed. The average load velocity varies according to the axial force and the shape of the curve. 2. Microscopic observation of the surface structure of the specimen directly under the microscope and the development of the pressure test device. This device is used to break the one-axis compression test of rock materials. As a result, the shape, shape. The whole body of the test sample was observed, and the broken part and the open part were alternately distributed. After the test sample was prepared, the surface of the sample was observed, and the open portion was observed. The structure of the sample was confirmed by the microscope.

项目成果

Yoshinaka,Ryunoshin: "Deformation behavior of soft rocks during sousolidated-Undrained cyclie triaxial testing" Int.J.Rock.Mech.Min.Sci.& Geomech.Abstr.33・6. 557-572 (1996)

Yoshinaka, Ryunoshin：“软岩在固结不排水循环三轴试验中的变形行为” Int.J.Rock.Mech.Min.Sci.& Geomech.Abs​​tr.33・6 (1996)。

武石裕幸: "顕微鏡下変形実験装置の開発とその適用" 土木学会年次学術講演会. III. 654-655 (1996)

Hiroyuki Takeishi：“微观变形实验装置的开发及其应用”日本土木工程学会学术年会 III 654-655。

長田昌彦: "堆積軟岩における疲労特性とクリープ特性の比較" 土木学会年次学術講演会. III. 668-669 (1996)

Masahiko Osada：“沉积软岩的疲劳和蠕变特性的比较”日本土木工程师学会年会 III 668-669（1996 年）。

長田昌彦: "顕微鏡下岩石変形実験による微小割れ目のせん断過程の観察" 第46回応用力学連合講演会. 279-280 (1997)

Masahiko Nagata：“通过微观岩石变形实验观察微裂纹的剪切过程”第46届应用力学联盟会议279-280（1997）。