冷却热冲击下岩石剩余动力性能及应力波传播特性研究
批准号:
51778021
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
范立峰
依托单位:
学科分类:
E0807.岩土与基础工程
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
杜赟、殷丽君、李政、赵旭、王惠栋、董茜茜、郑贺斌、高经纬、徐超
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中文摘要
冷却热冲击下岩石的剩余动力性能以及应力波传播特性研究是高温岩体工程动态破坏机理分析和安全性评价的基础。本项目首先基于多尺度测试,研究高温岩石在自然冷却、射水冷却、液氮冷却三种方式下的物理力学性质、矿物成分、微细观结构的变化规律,揭示岩石在三种冷却方式下随温度、循环热冲击次数的热损伤演化机制;其次,采用冲击力学试验,研究高温岩石在三种冷却方式下的抗冲击力学性能和应力波传播特性,揭示岩石动态力学性能随温度、循环热冲击次数的劣化机制;在此基础上,基于频谱分析理论改进等效连续介质模型,研究高温岩石在三种冷却方式下的动力响应,量化分析残余动力因子,揭示温度、冷却方式、循环热冲击次数、加载类型、载荷幅值、载荷频率等多种耦合因素对岩石剩余动力性能的作用机理。
英文摘要
The investigation of residual dynamic properties of rock after cooling induced thermal shocks is of extreme importance for dynamic analysis of rock engineering, such as feasibility analysis and safety assessment. Firstly, the proposed project performs a series of macro-micro tests to investigate the variations of physical and mechanical property, mineral composition, and micro-structure of rock after thermal shocks induced by natural cooling, water cooling and liquid nitrogen cooling, respectively. The thermal damage evolution of rock as temperature and thermal shock time change is revealed. Secondly, the proposed project performs a series of dynamic tests to investigate the shock resistance properties and wave propagation properties of rock after the three cooling treatments. The dynamic behavior evolution of rock as temperature and thermal shock time change is revealed. Finally, the proposed project performs a series of frequency spectrum analysis to modify the equivalent continuum model. The dynamic response of rock after quick cooling induced thermal shock is studied and residual dynamic modulus is evaluated. Furthermore, the thermal-mechanical coupling effects are systematically investigated.
本项目对冷却热冲击下岩石的剩余动力性能以及应力波传播特性进行了系统研究。首先开展了多尺度测试,研究了高温岩石在自然冷却、射水冷却、液氮冷却三种方式下的物理力学性质、矿物成分、微细观结构的变化规律,揭示了岩石在三种冷却方式下随温度、循环热冲击次数的热损伤演化机制;其次,开展了冲击力学试验,研究了高温岩石在三种冷却方式下的抗冲击力学性能和应力波传播特性,揭示了岩石动态力学性能随温度、循环热冲击次数的劣化机制;在此基础上,提出了基于频谱分析理论的等效连续介质模型,研究了高温岩石在三种冷却方式下的动力响应,量化分析了残余动力因子,揭示了温度、冷却方式、循环热冲击次数、加载类型、载荷幅值、载荷频率等多种耦合因素对岩石剩余动力性能的作用机理。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s00603-020-02233-w
发表时间:2020-09
期刊:Rock Mechanics and Rock Engineering
影响因子:6.2
作者:Fan L;Wu Z;Wang M
通讯作者:Wang M
Investigation of stress wave transmission across a nonlinearly jointed complex rock mass
非线性节理复杂岩体应力波传输研究
DOI:10.1016/j.ijrmms.2020.104485
发表时间:2020-12
期刊:International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences
影响因子:7.2
作者:Fan L;Wang L;Wang M;Wu Z
通讯作者:Wu Z
Effects of cyclic freezing and thawing on the mechanical behavior of dried and saturated sandstone
循环冻融对干饱和砂岩力学行为的影响
DOI:10.1007/s10064-019-01586-z
发表时间:2020-03-01
期刊:BULLETIN OF ENGINEERING GEOLOGY AND THE ENVIRONMENT
影响因子:4.2
作者:Fan, Lifeng;Xu, Chao;Wu, Zhijun
通讯作者:Wu, Zhijun
Investigation of stress wave induced cracking behavior of underground rock mass by the numerical manifold method
数值流形法研究地下岩体应力波诱发开裂行为
DOI:10.1016/j.tust.2019.103032
发表时间:2019-10
期刊:Tunnelling and Underground Space Technology
影响因子:6.9
作者:Fan L F;Zhou X F;Wu Z J;Wang L J
通讯作者:Wang L J
Real-Time Visual Analysis of the Microcracking Behavior of Thermally Damaged Granite Under Uniaxial Loading
单轴加载下热损伤花岗岩微裂行为的实时可视化分析
DOI:10.1007/s00603-021-02639-0
发表时间:2021-09
期刊:Rock Mechanics and Rock Engineering
影响因子:6.2
作者:Gao J;Xi Y;Fan L;Du X
通讯作者:Du X
应力波作用下高温后岩体的动力耗能机理研究
- 批准号:12172019
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62万元
- 批准年份:2021
- 负责人:范立峰
- 依托单位:
岩体动态力学性能低温劣化及其对应力波传播的影响
- 批准号:11572282
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:56.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:范立峰
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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