应用基础与工程科学学报
應用基礎與工程科學學報
응용기출여공정과학학보
JOURNAL OF BASIC SCIENCE AND ENGINEERING
2013年
4期
710-724
,共15页
薛雷%孙强%王媛媛%王四巍%李国梁%泮晓华
薛雷%孫彊%王媛媛%王四巍%李國樑%泮曉華
설뢰%손강%왕원원%왕사외%리국량%반효화
脆性破坏%Weibull分布%重正化群%应力转移机制
脆性破壞%Weibull分佈%重正化群%應力轉移機製
취성파배%Weibull분포%중정화군%응력전이궤제
brittle failure%Weibull distribution%renormalization group%stress transfer mechanism
岩体通常是由节理和岩桥组成,大量岩体工程破坏和失稳多是由于系统中较硬介质突然脆性破坏所致.把岩体脆性破坏过程看作一个逾渗相交过程,假定岩体细观微元体强度服从Weibull分布,基于系统在逾渗阈值处有尺度不变的性质,利用重正化群方法在求得一维和二维条件下系统逾渗阈值的基础上,首次研究了三维重正化群条件下岩体脆性破坏在逾渗阈值附近的临界特性,为相关问题三维重正化群研究提供了解析解参考,并揭示了如下规律:(1)维数一定时,逾渗阈值p*随着形状参数m的增大呈减小趋势;当形状参数m一定且m较小时,逾渗阈值p*随着维数增加而降低;当形状参数m一定且m较大时,逾渗阈值p*随着维数增加呈逐渐增大趋势.(2)形状参数m一定时,关联临界指数v随着维数增加呈降低趋势;维数为1时,关联临界指数v随着形状参数m的增大呈衰减趋势,而对于二维、三维的情况,其随着形状参数m的增大基本呈增大趋势.(3)对于一维、二维情况而言,体积膨胀点与峰值强度点所对应的应力之比σed/σf随着形状参数m的增大呈减小趋势,三维则正好相反,σcd/σf随着形状参数m的增大呈增大趋势.特别需要指出的是,在维数、形状参数m一定时,σcd/σf为定值,说明对于特定的岩石破裂过程,其膨胀点处应力与峰值应力之间存在某种联系,可能遵循一定的规律,这对于宏观岩石破裂现象(诸如边坡失稳、岩爆、地震等)的预测具有一定的启示意义.
巖體通常是由節理和巖橋組成,大量巖體工程破壞和失穩多是由于繫統中較硬介質突然脆性破壞所緻.把巖體脆性破壞過程看作一箇逾滲相交過程,假定巖體細觀微元體彊度服從Weibull分佈,基于繫統在逾滲閾值處有呎度不變的性質,利用重正化群方法在求得一維和二維條件下繫統逾滲閾值的基礎上,首次研究瞭三維重正化群條件下巖體脆性破壞在逾滲閾值附近的臨界特性,為相關問題三維重正化群研究提供瞭解析解參攷,併揭示瞭如下規律:(1)維數一定時,逾滲閾值p*隨著形狀參數m的增大呈減小趨勢;噹形狀參數m一定且m較小時,逾滲閾值p*隨著維數增加而降低;噹形狀參數m一定且m較大時,逾滲閾值p*隨著維數增加呈逐漸增大趨勢.(2)形狀參數m一定時,關聯臨界指數v隨著維數增加呈降低趨勢;維數為1時,關聯臨界指數v隨著形狀參數m的增大呈衰減趨勢,而對于二維、三維的情況,其隨著形狀參數m的增大基本呈增大趨勢.(3)對于一維、二維情況而言,體積膨脹點與峰值彊度點所對應的應力之比σed/σf隨著形狀參數m的增大呈減小趨勢,三維則正好相反,σcd/σf隨著形狀參數m的增大呈增大趨勢.特彆需要指齣的是,在維數、形狀參數m一定時,σcd/σf為定值,說明對于特定的巖石破裂過程,其膨脹點處應力與峰值應力之間存在某種聯繫,可能遵循一定的規律,這對于宏觀巖石破裂現象(諸如邊坡失穩、巖爆、地震等)的預測具有一定的啟示意義.
암체통상시유절리화암교조성,대량암체공정파배화실은다시유우계통중교경개질돌연취성파배소치.파암체취성파배과정간작일개유삼상교과정,가정암체세관미원체강도복종Weibull분포,기우계통재유삼역치처유척도불변적성질,이용중정화군방법재구득일유화이유조건하계통유삼역치적기출상,수차연구료삼유중정화군조건하암체취성파배재유삼역치부근적림계특성,위상관문제삼유중정화군연구제공료해석해삼고,병게시료여하규률:(1)유수일정시,유삼역치p*수착형상삼수m적증대정감소추세;당형상삼수m일정차m교소시,유삼역치p*수착유수증가이강저;당형상삼수m일정차m교대시,유삼역치p*수착유수증가정축점증대추세.(2)형상삼수m일정시,관련림계지수v수착유수증가정강저추세;유수위1시,관련림계지수v수착형상삼수m적증대정쇠감추세,이대우이유、삼유적정황,기수착형상삼수m적증대기본정증대추세.(3)대우일유、이유정황이언,체적팽창점여봉치강도점소대응적응력지비σed/σf수착형상삼수m적증대정감소추세,삼유칙정호상반,σcd/σf수착형상삼수m적증대정증대추세.특별수요지출적시,재유수、형상삼수m일정시,σcd/σf위정치,설명대우특정적암석파렬과정,기팽창점처응력여봉치응력지간존재모충련계,가능준순일정적규률,저대우굉관암석파렬현상(제여변파실은、암폭、지진등)적예측구유일정적계시의의.