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钢筋混凝土梁受弯破坏过程的细观数值模拟研究
细观 刚体弹簧元 数值模拟 钢筋混凝土梁
2014/5/20
在细观层次上将混凝土视为由粗骨料、硬化水泥砂浆及界面粘结带组成的三相非均质复合材料,能够较好地模拟混凝土加载时的裂缝扩展过程和分布规律。本文采用细观刚体弹簧元法模拟了钢筋混凝土梁的弯曲受力性能和破坏过程,加载方式采用两点对称加载。数值计算得到了钢筋混凝土梁的破坏形态和荷载-变形曲线,并分析了受力过程中纵向钢筋的应力变化。与试验结果对比表明,细观刚体弹簧元法可以有效模拟钢筋混凝土梁的裂缝开展过程、破...
综合运用声发射定位技术的灵敏性以及CT技术的直观性等特点，实现对多裂纹岩石单轴压缩渐进破坏过程的精细测试。通过分析加载过程中声发射定位事件、CT扫描切片以及CT数的变化，获取多裂纹岩石裂纹扩展破坏过程。加载之初，岩石试件虽总体上表现为裂纹压密，但局部仍可追踪试件内部原生裂纹起始扩展，并随载荷增加向两端逐渐扩展、渐进破坏直至形成贯通破裂面。为探索岩石微细观破坏机制和裂纹扩展演变规律，推进岩石力学试验...
利用典型煤与瓦斯突出矿井松藻煤电集团打通一矿突出煤层原煤制备型煤试件，应用自行研制的含瓦斯煤样三轴瓦斯渗流试验装置，进行含瓦斯型煤试件的全应力–应变过程瓦斯渗透特性变化规律的试验研究。研究结果表明：恒定瓦斯压力时，在某一围压下，峰前渗流速度随轴向应力先减小后缓慢增大，到达峰值应力后，随轴向应力的减小而增大。全应力–应变过程曲线与渗流速度–轴向应变曲线具有较好的对应关系。煤样的峰值渗流速度随围压的增...
不同应力路径下煤样变形破坏过程声发射特征的试验研究
煤样变形 应力
2009/5/21
利用RMT–150B岩石力学试验机对义马耿村具有冲击倾向性煤样进行常规单轴、三轴和三轴卸围压试验，研究在不同应力路径下煤样变形破坏过程中的声发射特征。试验结果表明，煤样在不同应力路径下加载变形破坏过程中产生的声发射特征有所差异。常规单轴压缩过程中各个阶段均有不同程度的声发射事件，与三轴筒内单轴压缩相比，声发射累计计数和能量明显偏大，破坏瞬时的声发射计数和能量大致相当；常规三轴压缩试验时，在围压作用...
柱状节理岩体压缩破坏过程模拟及机制分析
岩体压缩 柱状节理
2009/5/19
将柱状节理岩体整体考虑为一种广义宏观复合材料是一种行之有效的研究方法，为此建立复合型多弱面软化模型，采用VC++语言成功开发并嵌入FLAC3D程序。以白鹤滩水电站的地质条件为研究背景，对柱状节理岩体进行单轴压缩和三轴压缩的模拟计算，分析不同节理面倾角和倾向的试块破坏过程，得出各种情况下破裂面分布和破坏形态，并总结具有普遍意义的破坏规律。通过三轴试验还得到在处于合适的地应力条件时，柱状节理岩体整体强...
花岗岩破坏过程的微观研究和数值模拟
破坏过程 花岗岩
2009/5/14
基于广义塑性力学，详细讨论了屈服面和塑性势面的对应关系以及岩土材料的3类屈服面(即体积屈服面与 方向上及 方向上的剪切屈服面)的基本特征，尤其是提出了能考虑剪胀与剪缩的体积屈服面和Lode角 方向的剪切屈服面。
通过CT扫描试验研究渗透及无渗透环境下受化学腐蚀及未受化学腐蚀预制裂隙砂岩的三轴压缩破坏过程，分析试件破坏过程中各层面的CT数变化规律，并对渗透环境下不同试验阶段试验参数的变化规律以及渗透环境对砂岩强度的影响进行分析。试验结果表明，在微裂隙扩展与主裂隙贯通的过程中，对于无渗透环境，由于微裂隙发育导致裂尖处有所密合，之后随着试件的破裂CT数逐步减小；而对于渗透环境，由于孔隙水压力作用，在此过程中裂尖...
含孔洞试件破坏过程的红外试验与数值试验对比分析
红外试验 含孔洞试件
2009/5/5
利用红外热像仪对含圆形预制孔洞的混凝土试件单轴、双轴加载变形破坏过程进行了监测，得到了试件破坏过程的红外热像。从红外热像中可以清楚地看到试件破坏过程中侧面的温度变化情况。另外，应用RFPA程序对试件在载荷作用下裂纹形成、扩展过程进行了数值试验。 试件应力状态分析及数值试验结果表明，在载荷作用下，试件孔洞边缘出现应力集中现象，在拉应力集中区首先出现微裂纹，并且随着继续加载，微裂纹逐渐扩展、连通、搭接...
分析了2种岩石试件(一种大理岩方柱试件和一种含圆孔大理岩平板试件)在单轴压缩下试件表面的应变场演化过程，得到了最大剪应变场的特征统计量(方差S)随加载的演化规律：S值在试件的均匀变形阶段较小且变化缓慢，在试件的非均匀变形段急剧上升。根据S值的变化趋势，将2个试件的变形破坏过程划分为5个不同的阶段，并给出了5个阶段的代表应变场，总结了各阶段的变形特征。应变局部化是其中一个重要阶段，是联系岩石均匀变形...
岩石直接拉伸破坏过程及其分形特征的三维数值模拟研究
数值模拟 直接拉伸 非均匀性 断裂形态 分形 并行计算 应力–应变全过程曲线
2009/5/4
岩石直接拉伸破坏过程及其分形特征的
三维数值模拟研究.
叙述岩体单元变形破坏过程中能量耗散与强度、能量释放与整体破坏等概念。在循环压缩载荷下，实测岩石的能量耗散及损伤，数据拟合表明，基于能量耗散分析建立的岩石损伤演化方程可以较好地描述岩石的损伤演化过程。在循环压缩载荷下同时实测不同加载速度及不同载荷水平下岩体内可释放应变能、耗散能、卸荷弹性模量及卸荷泊松比的变化规律，给出复杂应力条件下卸荷弹性模量的变化公式。基于可释放应变能建立岩体单元的整体破坏准则，...
动载荷作用下含偏置裂纹三点弯曲梁破坏过程的数值模拟
曲梁破坏过程 动载荷作用
2009/4/30
偏置裂纹三点弯曲梁被广泛应用于研究I–II复合型裂纹的扩展过程。利用岩石破裂过程分析(RFPA)程序，对含偏置裂纹三点弯曲梁在动载荷作用下的破坏过程进行数值模拟，研究偏置裂纹的位置(用g 来表达)对三点弯曲梁破坏模式的影响。数值模拟结果表明：当g ≤0.745时，偏置裂纹尖端首先起裂，并沿着一定的角度向上扩展，最终贯通整个试样的高度；当g ＞0.745时，在偏置裂纹发生扩展的同时，在梁底部中心位置...