在三轴压缩下大理岩循环加载实验的初步研究

在围压10、50、100和200MPa,应变率5×10^-5/s和室温条件下,采用山东掖县大理岩岩样,在800t高温高压伺服三轴流变仪上进行了连续加载和循环加载实验.对岩样的残余强度和弹性模量的变化等问题进行了初步研究.得出:在低围压下（<100MPa）,残余强度与超过极限强度后的循环加载次数有关;超过极限强度后加载弹性模量随着非弹性应变的增加而减小,并趋于一个极限值.在高围压下（≥100MPa）,残余强度几乎与超过极限强度后的循环加载次数无关;超过极限强度或者产生应变强化后加载弹性模量几乎不随非弹性应变的增加而减小.     

在三轴压缩下大理岩循环加载实验的初步研究

在围压10、50、100和200MPa,应变率5×10-5/s和室温条件下,采用山东掖县大理岩岩样,在800t高温高压伺服三轴流变仪上进行了连续加载和循环加载实验.对岩样的残余强度和弹性模量的变化等问题进行了初步研究.得出:在低围压下（<100MPa）,残余强度与超过极限强度后的循环加载次数有关;超过极限强度后加载弹性模量随着非弹性应变的增加而减小,并趋于一个极限值.在高围压下（≥100MPa）,残余强度几乎与超过极限强度后的循环加载次数无关;超过极限强度或者产生应变强化后加载弹性模量几乎不随非弹性应变的增加而减小.     

三轴压缩下大理岩剪切断裂能的测定

本文采用山东掖县大理岩岩样,在800t高温高压伺服三轴流变仪上,对大理岩在室温和不同国压条件下进行连续加载和循环加载实验,并用Rice提出的滑动弱化模型,分别对大理岩在上述围压和加载条件下的剪切断裂能进行测定和计算,得到了在不同围压下大理岩剪切断裂能的变化情况,以及加载方式对大理岩剪切断裂能造成的影响,并对所得结果进行了初步分析和讨论.     

三轴压缩下大理岩剪切断裂能的测定

本文采用山东掖县大理岩岩样,在800t高温高压伺服三轴流变仪上,对大理岩在室温和不同国压条件下进行连续加载和循环加载实验,并用Rice提出的滑动弱化模型,分别对大理岩在上述围压和加载条件下的剪切断裂能进行测定和计算,得到了在不同围压下大理岩剪切断裂能的变化情况,以及加载方式对大理岩剪切断裂能造成的影响,并对所得结果进行了初步分析和讨论.     

真三轴压缩下大理岩试件中弹性波传播特性的实验研究

在σ_1>σ_2>σ_3的真三轴压缩试验机上进行了弹性波在大理岩试件中传播时沿σ_2(x方向)和σ_3(y方向)的走时、幅值及衰减特性的实验研究。随着载荷应力增加,在x方向上,P波第一个波峰的走时t减小,幅值A减小;在y方向则相反。大约从破坏应力的95%开始,两个方向上t又都迅速增加,A减小,波列振幅衰减系数K也减小,这是真三轴压缩情况下的一种破裂前兆变化特征。Ⅰ型应力途径t开始迅速增加时的差应力值低于Ⅱ型     

房山大理岩的摩擦滑动试验

岩石的摩擦是岩石力学的基本课题之一,自从Brace和Byerlee提出粘滑可能是浅源地震的一种重要机制以来,对于岩石摩擦现象的研究已引起更大的重视。作为岩石摩擦研究的第一步,我们在小型双剪设备上进行了房山大理岩的摩擦滑动试验。本文介绍并讨论试验的初步结果。 试验方法 试验使用的小型双剪设备如图1所示。两块尺寸为35×40×15毫米的大理岩,中间     

房山大理岩的摩擦滑动试验

<正> 岩石的摩擦是岩石力学的基本课题之一,自从Brace和Byerlee提出粘滑可能是浅源地震的一种重要机制以来,对于岩石摩擦现象的研究已引起更大的重视。作为岩石摩擦研究的第一步,我们在小型双剪设备上进行了房山大理岩的摩擦滑动试验。本文介绍并讨论试验的初步结果。 试验方法 试验使用的小型双剪设备如图1所示。两块尺寸为35×40×15毫米的大理岩,中间     

房山大理岩试件的水压致裂试验

引言 按照Hubbert和Willis的理论,水压致裂的破坏准则为: P_c-P_o=σ_t+3σ_3-σ_2,(1)式中P_c是破坏压力,P_o是岩石中的初始孔隙压力,σ_t为钻孔壁上岩石在水平方向的拉伸强度,σ_2和σ_3依次为水平方向上的最大和最小的有效主应力,取压应力为正。因为破裂面垂直于最小水平主应力,关泵后裂缝既不扩展也不     

岩石三轴压缩实验的强度特性及应用

结合实例对岩石三轴实验数据的一些主要特点和适合应用的领域进行了探讨。结果为:①岩石的三轴抗压、抗剪强度随围压(或深度)的增大而增大。低围压时,呈线性增大;当围压超过某一值后,变为增长率逐渐下降的非线性增大;至更高围压后,抗压强度与围压的应力差、抗剪强度将趋于某一常数。②岩石的单轴强度是强度中的极小值。工程应用中应采用三轴强度,以降低造价、避免浪费。③在现有的各种岩石力学实验方法中,三轴实验得出的凝聚力C和内摩擦角Φ相对最准确。④岩石三轴实验数据在与地学相关的领域内有着广泛的用途。     

三轴压缩下两类砂岩变形破坏的实验研究

本文讨论了围压高达700MPa的条件下,发生实验变形的长石砂岩和石英砂岩的变形模式和变形机制。完整长石砂岩的脆延过渡带在200—400MPa,完整石英砂岩的脆延过渡带在250—350MPa,长石砂岩在600MPa围压以上出现高压脆化现象;两类切口岩石的稳滑粘滑过渡界限分别是200MPa和150MPa。不同的变形模式主要起因于程度不同的碎裂机制。文中还对矿物成分的影响、脆性行为之延伸等有关问题进行了简要讨论     

三轴压缩条件下岩石突发失稳过程的实验研究

在常温、固体围压介质(铅)三轴压缩的条件下,采用磁带记录的快速数据采集系统,对完整的居庸关花岗岩、迁安石英岩和含不同角度锯切面的居庸关花岗岩试件的突发失稳动态过程进行了实验研究。结果表明,当试件沿内部斜面快速错动而突发失稳时,表现为各点应力和位移的振动、衰减,并趋于新的稳定终止态。根据应力和位移的记录,得到了应力-应变(相对位移)动态合成图。以失稳振动的初动半周期为界,可将整个动态过程划分为摩擦错动阶段和自由振动阶段。实验还表明,突发失稳岩石的动态错距等于或近似于终态错距。实测的动态应力降约为终态应力降的1.6倍。     

单轴压缩条件下房山花岗岩超声波速度成像实验研究

在实验室对房山花岗岩进行单轴压缩加载,通过布设在岩石四周的26个超声波探头,在不同变形阶段,观测了岩石的超声波速度,反演了P波速度结构。速度成像结果显示,在压实和线弹性变形阶段,P波速度逐步全局升高。最终失稳破裂前,高速区域范围逐渐收缩,同时,形成条带低速带,最终失稳破裂发生在低速带上。     

三轴压缩下软弱面对岩石破裂的影响

将岩石标本分为三组,分别锯至直径的1/3、2/3及完全切断。每组的切口与轴向的交角分别取20°,30°,40°和50°。然后用环氧树脂将切断的标本粘合,将锯开的切口填充,形成人为软弱面。将上述标本及完整岩石标本分别在0.79千巴及3.03千巴的围压、10~(-5)/秒的常应变率下进行实验,发现: (1)在部分切口的标本中,明显由两个紧接的主要破裂过程组成,第一个是软弱面的破裂,第二个是岩石标本中新的破裂。(2)全切口标本中破裂面完全沿软弱面发展;2/3切口标本中,大多数破裂面沿软弱面发展,但在3.03千巴围压下,切口与轴向成20°,50°角的标本中,主要破裂面取与软弱面共轭的方位;1/3切口标本中,破裂面较复杂,但都交汇在切口端点,且取向大都在软弱面共轭方位,但夹角较小。(3)切口对标本破裂强度有明显影响,切口越大,强度越低;切口的角度对全切口标本及2/3切口标本的强度也有明显影响,在30°左右强度最小,而对1/3切口标本的强度没有影响。结合上述结果对地震断裂与软弱面的关系进行了讨论。     

气体介质高温高压三轴实验系统

岩石物理力学性质的实验研究是了解地壳构造,探索地震成因等课题的一项基础性工作。为模拟地球内部不同深度的物理环境,研究地震孕育过程,许多实验应在不同的温压条件下进行。目前,国内外已建立起许多三轴实验设备。这些系统按其传压介质不同,可分为固体的,液体的和气体的三类。固体介质实验系统容易制造,容易达到较高的温度     

不同应力途径三轴压缩下岩石的声发射

在不同加载方式的三轴实验中,观测了济南辉长岩和北京昌平花岗岩的声发射(围压达1.3千巴).当最大主应力增加使岩样破坏时(A型),平均声发射率逐渐增加,离破裂强度约几百巴时声发射急剧增多.而当岩石处于一定的高应力状态,通过减小围压使岩样破坏时(B型),声发射的急剧增加仅出现在离破裂差应力20-30巴的情况下,而且这种破裂过程声发射总数只有 A 型的1/3左右.在 B 型加载情况下,从应力场的球张量部分(流体静压力)来看,是一个卸载过程,而从偏张量部分来看,是一个加载过程.这种卸载过程的存在很可能是造成声发射不同特征的主要原因.     

孔隙压岩石三轴摩擦实验装置

孔隙压岩石三轴摩擦实验装置是研究孔隙压对岩石滑动面摩擦性状影响的专用设备.该设备包括孔隙压岩石三轴实验装置和岩石摩擦装置两部分.摩擦装置由上、下压头,密封套筒和具有内部滑动块体的岩石样品组成.滑动面宽20×20mm、高40mm 的长方体,滑动面宽20mm、高30mm.最大孔隙压P_(max)=100MPa,最大位移L_(max)=10mm.应用该装置将三轴条件下样品之间的斜向摩擦滑动变为轴向滑动.滑动面上的法向压力σ_n=σ_3,即σ_n 变为与轴压无关的独立变量.     

动三轴实验系统的组成和运用

在工程场地地震安全性评价中,常常需要进行动三轴实验以测定土体的土动力学参数。本文介绍了四川省地震局的动三轴实验系统的组成以及其具体的操作和运用。经过两年多的运行,通过承接大量的土体动三轴实验,弥补了四川省地震局的技术短板,培养了一批专业的技术队伍,增强了单位的技术实力和市场竞争力,保持了单位在四川省行业内的领先地位和技术优势,产生了良好的经济效益和社会效益。     

单轴压缩下大理岩的Q值与频率关系的研究

实验采用单轴压缩循环加载方式,在地震频段内测量了莱阳大理岩的品质因数Q值.在频率为0.1—10 Hz范围内,Q值随频率变化是非线性的,而且在5 Hz附近出现峰值.用正弦波和用三角波两种方式加载所获得的Q值与频率关系很相似,并且三角波加载所测得的Q值普遍高于用正弦波加载测得的Q值.疲劳试验结果表明,正弦波循环加载大大降低了岩石的强度,三角波则对岩石强度降低较少.     

单轴压缩下大理岩的Q值与频率关系的研究

实验采用单轴压缩循环加载方式,在地震频段内测量了莱阳大理岩的品质因数Q值.在频率为0.1-10 Hz范围内,Q值随频率变化是非线性的,而且在5 Hz附近出现峰值.用正弦波和用三角波两种方式加载所获得的Q值与频率关系很相似,并且三角波加载所测得的Q值普遍高于用正弦波加载测得的Q值.疲劳试验结果表明,正弦波循环加载大大降低了岩石的强度,三角波则对岩石强度降低较少.     

不同实验条件下大理岩主破裂的分数维

以大理岩为样品,在围压10～60MPa下进行了三轴压缩条件下的变形破坏实验,统计并分析了主断裂面的分维几何特征。在环境因素和介质条件相同的情况下,D值不随标本尺度变化,表明岩石破裂结构的确具有自相似性。围压是影响D值大小的一种因素,在约35MPa以下,D值随围压增加而降低;在约35MPa以上,随围压的增加而增加。提出在分析野外断层迹线的分维特征时,尚应考虑断层形成时的环境条件及其可能的随深度的变化