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1. 垂直结构面方向的拉伸破坏.结构面的抗拉强度很低(未开裂结构面)或接近于零(不连续面), 在垂直于结构面方向存在拉应力或拉应变的情况下, 最容易发生拉伸破坏.例如, 在水平或缓倾斜层状岩体中的地下坑洞的顶板容易在自重作用下发生离层. 2. 沿结构面方向的拉伸破坏.这种破坏实际上是在沿结构面方向的拉应力作用下完整岩石的拉伸破坏.例如, 板状结构体的弯折, 岩体沿结构面错动的牵引力引起的两盘岩体的拉裂都属于这种拉伸破坏. 3. 完整岩体的拉伸破坏.例如, 在矿柱的顶部或底部存在软夹层时, 由于软夹层的塑性变形, 可引起矿柱产生纵向劈裂; 在三向不等压的应力状态下, 如果在最小主应力方向......
这种试验实际上是测定岩体在半无限条件下的岩体变形参数, 如图2-16所示.试验可在地下硐室中进行, 以硐室底板作为受荷面.试验前, 用人工方法清出表面松石, 并加工出平整的直径或边长为50~60 cm的表面, 然后安装刚性承压板, 千斤顶, 传力柱等, 组成加载系统.借助测微计或千分表测定受荷面的垂直位移.测微计或千分表的支架安装在载荷影响区之外(相当于垫板直径或边长的3~5倍).待测量系统稳定后, 开始用千斤顶加压. 图2-16 承压板法安装图 加压方式一般采用逐级一次循环法[图2-17(a)], 必要时采用逐级多次循环法[图2-17(b)], 视岩体结构和岩性而定. ......
近年来, 人们在研究中发现, 表面承压板法测得的岩体变形模量偏低.这是因为工程围岩表面附近岩体大多发生了不同程度地松动.松动的原因主要有三个方面: (1)工程开挖时, 由于爆破的动载荷作用, 岩体中的隐微节理变成显节理, 原有的显节理也不同程度地扩大.(2)由于开挖引起岩体表面应力释放, 使节理张开度扩大, 隐微节理向显节理转化.(3)由于上述两方面原因, 水更容易进入岩体中, 而裂隙中的充填物大多具有膨胀性, 因此, 导致表面附近岩体更加松动. 表面承压板法只能在清除岩体表面浮石的条件下进行试验, 不能完全排出岩体松动的影响.目前, 人们开始应用孔底承压板法测定岩体变形模量(图2-18......
重大工程有时还需进行原位岩体的强度试验, 包括原位单轴, 三轴压缩试验和原位剪切试验, 试件受荷面的面积不小于2500 cm2, 即边长不小于50 cm.一般采用千斤顶或扁千斤顶加载.试验结果的处理与岩石试验相同.......
弹性波在岩体中的传播速度主要受下列因素的影响. 1. 结构面的影响 (1) 岩石的完整性越差, 弹性波速度越低; (2) 张性不连续面使波动(动应力)传递受阻, 弹性波只能在其边缘绕过去, 导致弹性波速度降低; (2) 不连续面中充填物具有塑性变形特征, 导致波能吸收衰减; (3) 结构面使波反射, 折射, 散射等, 导致合成波复杂化; (4) 结构面分布的不均匀性或方向性, 使岩体中各方向弹性波传递速度不等. 2. 岩性, 地质年代, 风化程度影响 (1) 坚硬岩石中弹性波速度高, 软岩中弹性波速度低; (2) 地质年代不同, 弹性波传播速度不同.例如古生代及......
1.概述 机械活化属于新兴的边缘学科机械化学(mchanical cheminsτry,亦称力化学)的一部分,它主要是在机械力的作用下使矿物晶体内部产生各种缺陷,使之处于不稳定的能位较高的状态,相应地增大其化学反应的活性.早在20年代,人们研究磨矿后晶体的活性时,就发现磨矿所消耗的能量不是全部转化为热能或表面能,有5%~10%储存在晶格内,使之化学活性增加.这种活化方法迅速扩展到钨 ,铝,钼矿物的浸出过程强化研究.国内外学者在这方面取得明显的效果,举例如表2-15所示. 表2-15 某些精矿机械活化的研究结果 从表2-15可知, 通过机械活化,矿物的浸出速度和浸出率都有大幅度提高,反应的表观活化能明显降低,这种效果已引起冶金工作者的极大兴趣,而用来活化所有固相参与的反应过程,如浸出过程,合金化过程,工程材料......
交替的昼夜温度变化, 季节温度变化, 能引起岩体热胀冷缩, 发生物理风化, 使岩石破坏.对于深部采矿和大埋深的岩石地下工程, 地热高温对工程的影响是工程建设者必须解决的一个问题.对于在高寒地区的岩土工程, 例如我国的青藏铁路建设, 会遇到低温对岩体特性影响的问题.此外, 在地温异常的岩体地质条件下进行矿产资源采掘, 水电资源开发, 以及核工业中核废料的处理等等, 都将遇到岩体的热力学问题.因此, 研究温度对岩体力学性质的影响具有重要的意义. 温度对岩石力学性质的影响, 一是表现在随温度的升高, 岩石的变形特征和强度发生变化; 二是表现在高温高压下, 岩石的变形破坏机理与常温下不同.在围压不变的情况下, 随温度的上升, 岩石的强度降低, 延性增长; 在室温下(<25℃), 岩石呈脆性破坏, 在高温下, 岩石呈延性破坏.在不受力情况下, 高温还可引起岩石内部结构发生变化, 导致破坏.可......
Brücker 曾指出, 裂纹尺寸分布规律的不同将会引起断裂概率计算值的大幅变化, 因此, 缺陷尺寸分布在计算断裂概率中是一个关键. 目前获得焊接缺陷分布规律的方法大体有三种: 1建立特定焊接过程缺陷产生的模型; 2通过对多次检测结果进行数理统计分析, 得到其均值, 变异系数和分布形式来分析; 3借用文献中推荐的分布等. 当然亦可以综合根据理论分析结果, 检测结果以及一定的主观判断来确定缺陷尺寸的分布. 根据安全工程学的原则, 损害量的大小a与其发生频率P有如下关系: 即随着缺陷尺寸的增大, 其出现频率将会减少, 这些看法认为缺陷尺寸按负指数分布, 例如Marshall(1976), Lidiard & William(1977)以及Becher & Pedeisen(1974), 等均提出初始裂纹尺寸的概率密度为指数分布: 一些研究......
在传热, 传质, 动量传输现象中, 处处存在着相互作用, 处处出现非线性问题.湍流中流体元轨道行为的随机性与复杂规律的描述一直是科学研究上的难题.大旋涡中套小旋涡, 小旋涡里又有更小的旋涡, 在每一个尺度层次上都似乎是有结构的.它们有时相似, 有时却大相径庭.任一小流体元随时间的变化都无法用Newton决定论精确地预测.湍流的旋涡结构和复杂的动力学行为在目前还只能给予统计方法的描述.由此, 人们把湍流现象看作基本上是混沌的, 随机的, 不可预测和无序的. 非线性系统对于初始条件的敏感性产生如下三个基本问题: (1) 传热, 传质与动量传输中一个给定的决定论系统是否呈现混沌? (2) 如何确定混沌概念, 并就其性质进行定量描述? (3) 混沌的存在对于阳极焙烧升温控制的长时间预测将意味着什么?我们从混沌的信号中可以提取系统的哪些信息? 为了回答这些问题, 动力学系统理论的一......
损伤是材料结构组织在外界因素作用下发生的力学性能劣化并导致体积单元破坏的现象.材料的损伤就是使材料损坏的渐进的物理过程.损伤力学则是研究在各种加载和环境条件下, 物体中损伤随着变形或时间而发展导致破坏的规律的学科.它是一门较系统地研究微缺陷以及这些缺陷发展对应力和应变状态影响的科学. 损伤力学和断裂力学是密不可分的.通常认为损伤力学研究微缺陷及其发展对应力和应变的影响, 断裂力学研究宏观裂纹对应力和应变状态的影响.而微缺陷是宏观缺陷的前期表现. 损伤力学的研究可分为宏观方法和微(细)观方法.宏观方法即连续损伤力学, 它将材料中的应力, 应变以及损伤及其分布都采用连续场变量来描述, 即采用连续体力学的方法来进行分析.在分析中需要采用力学方法确定损伤参数, 作为内变量来建立本构关系.微细观方法即微细观损伤力学, 它需要采用单元模型把非均质的微观组织性能转化宏微观材料的性能, 建立分析......
