大理巖脆-延性轉(zhuǎn)化影響因素及力學(xué)機(jī)制的研究

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1、萬方數(shù)據(jù)分類號UDC密級學(xué)位論文大理巖脆一延性轉(zhuǎn)化影響因素及力學(xué)機(jī)制的研究作者姓名：指導(dǎo)教師：申請學(xué)位級別：學(xué)科專業(yè)名稱：論文提交日期：學(xué)位授予日期：評閱人：付長劍李元輝教授東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院碩士學(xué)科類別：工學(xué)采礦工程2014年6月論文答辯日期：2014年6月2014年7月答辯委員會主席：伍／虱玉：蘇風(fēng)月蹭石長巖東北大學(xué)2014年6月萬方數(shù)據(jù)ADissertationinMiningEngineeringInfluencingFactorsandMechanismResearchonBrittle．．Duc

2、tileTransitioninMarblesByFuChangjianSupervisor：Prof．LiYuanhuiNortheasternUniversityJune2014萬方數(shù)據(jù)獨創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示謝=亡厶思。學(xué)位論文作者簽名：村長舍1]日期：學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本

3、學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人同意東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的時間為作者獲得學(xué)位后：／半年口一年口一年半口兩年畫學(xué)位論文作者簽名：彳寸長金j簽字日期：加怍．‘．歲D翩躲磅幺專扛導(dǎo)師簽名：／乏復(fù)幺老不～∥o簽字日期：力膨．∥。歹。萬方數(shù)據(jù)東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要大理巖脆一延性轉(zhuǎn)化影11向因素及力學(xué)機(jī)制的研究摘要隨著巖體工程不斷向深部

4、發(fā)展，其所處的地質(zhì)和應(yīng)力環(huán)境變得更為復(fù)雜，這需要對深部巖石的力學(xué)性質(zhì)及破壞機(jī)理進(jìn)行更深入的研究。巖石脆一延性轉(zhuǎn)化為地下工程開挖后巖石力學(xué)性質(zhì)變化的逆過程，但目前在室溫下對巖石脆一延性轉(zhuǎn)化機(jī)理的研究還是比較少，所以有必要對巖石脆一延性轉(zhuǎn)化進(jìn)行進(jìn)一步研究，本文主要研究工作與成果如下：(1)在不同圍壓下對兩種大理巖(廣西賀州大理巖和北京房山大理巖)共進(jìn)行了五組常規(guī)三軸壓縮試驗，用于研究圍壓、應(yīng)變率、加載控制方式和巖石類型對大理巖脆一延性轉(zhuǎn)化的影響。采用掃描電子顯微鏡對實驗后的試樣進(jìn)行微觀觀察以及波速的測量，來研究大理巖脆

5、一延性轉(zhuǎn)化的力學(xué)機(jī)制。(2)依據(jù)常規(guī)三軸壓縮試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在本文所研究的影響因素中，圍壓是大理巖脆．延性轉(zhuǎn)化的主要影響因素，隨著圍壓的增加大理巖的脆性特征減少，延性特征增加。采用應(yīng)力一應(yīng)變曲線屈服平臺的對應(yīng)的軸向應(yīng)變量作為判別大理巖脆一延性轉(zhuǎn)化的標(biāo)準(zhǔn)。(3)研究了不同應(yīng)變率對大理巖脆．延性轉(zhuǎn)化和力學(xué)性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)在大理巖脆性破壞的圍壓范圍內(nèi)，本文實驗所采用的應(yīng)變率對大理巖脆一延性轉(zhuǎn)化并沒有影響，在大理巖發(fā)生脆一延性轉(zhuǎn)化的圍壓范圍內(nèi)，低應(yīng)變率會促進(jìn)大理巖發(fā)生脆一延性轉(zhuǎn)化。在本文實驗所采用的應(yīng)變率對大理巖的強(qiáng)度、彈性

6、模量、泊松比等力學(xué)特性并沒有影響。在高圍壓下，采用兩種控制方式獲得的應(yīng)力一應(yīng)變相類似，但是采用環(huán)向變形控制得到屈服平臺更平緩．(4)在相同圍壓下北京房山大理巖的強(qiáng)度、彈性模量和泊松比明顯大于廣西賀州大理巖，而廣西賀州大理巖比北京房山大理巖更容易發(fā)生脆一延性轉(zhuǎn)化，廣西賀州大理巖在較低圍壓下就完成脆一延性轉(zhuǎn)化，北京房山大理巖由脆性斷裂到延性流動的轉(zhuǎn)化過程經(jīng)歷一個半脆性的過渡過程。(5)通過在電子掃描顯微鏡對實驗后試樣進(jìn)行觀察，并結(jié)合試樣不同圍壓下的變形特征和實驗前后試樣波速的變化情況，提出圍壓影響大理巖脆一延性轉(zhuǎn)化的力

7、學(xué)機(jī)制為：圍壓抑制局部破壞的發(fā)生，從而使大理巖發(fā)生局部破壞到整體性破壞再到整體性變形的轉(zhuǎn)化。在低圍壓下，大理巖晶體顆粒之間摩擦力較小，局部晶體發(fā)生沿晶破壞形成微裂紋，微裂紋擴(kuò)展形成宏觀剪切面，破壞發(fā)生在局部。在高圍壓下，大理巖晶體顆粒之間摩擦力增加，更多的晶體顆粒發(fā)生沿晶破形成微裂紋，不再集中在局部剪切帶上，宏觀表現(xiàn)為出現(xiàn)較大永久性變形。II萬方數(shù)據(jù)東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要關(guān)鍵詞：大理巖；脆一延性轉(zhuǎn)化；力學(xué)機(jī)制；圍壓；應(yīng)變率；控制方式；微觀結(jié)構(gòu)III萬方數(shù)據(jù)AbstractOnAsthegeotechnicalen

8、gineeringaroundthewordbecamesdeeper，wherethegeologicalandstessenvironmenthasbecomemorecomplex．Themechanicalpropertyandfailuremechanismofrocksatdepthneedtobethoroughlyresearched．The