单轴压缩下岩石尺寸效应声发射特性数值模拟.pdf

《单轴压缩下岩石尺寸效应声发射特性数值模拟.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第41卷第2期山西建筑Vo1．41No．22015年1月SHANXIARCHITECTUREJan．2015·75·文章编号：1009—6825(2015)02—0075-03单轴压缩下岩石尺寸效应声发射特性数值模拟齐荣庆(西南林业大学土木工程学院，云南昆明650224)摘要：采用RFPA。软件对6组不同高径比的岩石试样进行单轴压缩下的数值模拟，研究了尺寸效应对岩石强度及其破坏过程中声发射特性的影响，指出岩石的破坏过程大致可以分为五个阶段。关键词：尺寸效应，岩石，高径比，声发射，数值模拟中图分类号：TU458文献标

2、识码：A本试验采用6组直径相同而高度不同的试样进行研究，试样0引言尺寸分别为：50am×50mm，50mm×100mm，50mm×150mm，岩石强度作为岩石材料的一个重要力学参数，对岩土结构工50mm×200mm，50mm×250mm，5Omm×300mm。网格单元分程的安全、稳定起到了关键性的作用；但由于岩石材料的不均匀另0戈0分成：50×50，50×100，50×150，50×200，50×250，50×300。性，岩石便存在尺寸效应，即岩石试样的强度和变形性能会随着为了消除端面摩擦对岩石试样强度尺寸效应的影

3、响，本数值试验试样高度的改变而表现出力学性能的差异，使通过室内试验得到是在端面无摩擦的条件下进行的，模型如图1所示。试验采用平的特定尺寸的强度在实际工程中的应用受到限制。面应力模型，沿y向加载，为模拟真实试验机的工作方式，整个过自从Weibull⋯第一次提出岩石材料强度具有尺寸效应之程的加载方式采用位移控制，加载位移量为AS：0．001mm／步，后，国内外学者便致力于研究岩石材料尺寸效应产生的原因及机前面3种不同直径的试样加载总步数为100步，后面3种不同直理，文献[2]表明岩石强度与试样尺寸无关；文献[3][4]

4、指出岩径的试样加载总步数为200步。基元的破坏判据采用修正的摩石材料强度的长度效应是由于断面摩擦效应作用造成岩样内部尔一库仑准则(Mohr·Coulombcriterion)；弹性模量和强度的均质应力非均匀分布引起的。度系数均取为2．0，弹性模量均值取50000MPa，强度均值取易知，岩石尺寸既会影响岩石材料强度，又会影响其破坏过8OMPa，泊松比的均质度系数及泊松比的均值分别取100和程，则岩石试样在破坏过程中的声发射特性也会随着试样尺寸的0．25；拉、压强度比取0．1，内摩擦角取30。，最大拉应变系数和最改变而

5、不同。目前有些学者利用RFPA对岩石的破坏过程进行大压应变系数分别取1．5和200，残余阀值系数取0．1。了数值模拟研究，但采用的是高径比不变的数值模型，并没有涉及到不同高径比的数值模型的研究。因此，本文对直径相同而2岩石试样尺寸效应的声发射模拟及分析高度不同(不同高径比)的数值模型进行研究。2．1岩石尺寸效应与强度的关系1模型建立及参数选取图2和图3分别是6组试样的整个试验过程的应力一应变关场地、电力设备具备条件的前提下，使用SMW工法桩具有钻孔桩+3)环境影响小、无污染。SMW工法充分利用原土搅拌而成，止水帷幕

6、的作用，可以有效降低费用、节约资源。综上所述，SMW避免产生大量的外运泥浆，三轴搅拌桩机噪声低，振动小，对土壤工法桩相比钻孔桩具有以下优点：环境和周围居民生活环境影响小。围护用的H型钢最终都能回1)止水防渗性能好、强度高。由于三轴深层搅拌桩可施工成收重复使用，避免对地下产生二次污染，环境效益显著。600mm一1000mm厚的桩墙体，墙体的各施工单元之间采用重叠参考文献：搭接施工无施工冷缝，所以桩墙体具有很好的止水性。然而在水[1]新建杭长客专杭州南站站房工程基坑设计说明(杭长应急)泥土混合体未结硬前插入H型钢，更提

7、高其强度。[z]．2)施工速度快、稳定性强。由于三轴桩机动力强，扭矩大，三[2]JGJ／T199-2010，型钢水泥土搅拌墙技术规程[s]．轴同时下切就地将原土与钻头处喷出的水泥系强化剂反复搅拌[3]JGJ94-2008，建筑桩基技术规范[s]．并一次性筑成桩墙体，其施工效率及高稳定性强。[4]GB50007-2011，建筑地基基础设计规范[s]．MethodofSMWpilefordeepfoundationpitenclosurestructureandboredpileconstructioncomparis

8、onJiaHongxia(The5thEngineeringCo．，Ltd，ChinaRailway3rdBureauGroup，Jinzhong030600，China)Abstract：IntroductionofpitenclosurestructureinHangzhouSouthRailwayStationbuildingengineeringSM