三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)條件下重慶砂巖聲發(fā)射特性的影響因素試驗(yàn)研究.pdf

1、近年來(lái)，由于水利水電、采礦、土建、鐵道橋梁、公路隧道等工程需要，對(duì)于巖石聲發(fā)射特性的研究一直以來(lái)都是一個(gè)非常重要的課題。尤其是針對(duì)巖石Kaiser效應(yīng)的研究探討，比如Kaiser點(diǎn)位置判斷方法的研究，巖石Felicity效應(yīng)以及Felicity比的研究，以及巖石記憶效應(yīng)的研究等，都在一定程度上得到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者們的青睞。影響巖石聲發(fā)射特性以及Kaiser效應(yīng)的因素也越來(lái)越成為關(guān)注的話(huà)題，諸如尺寸效應(yīng)、溫度效應(yīng)、加載速率、加載方式、均質(zhì)性以

2、及環(huán)境效應(yīng)等。雖然這方面的研究成果已經(jīng)很多，但是巖石聲發(fā)射特性以及Kaiser效應(yīng)影響因素的研究還有待進(jìn)一步深入。
　　本文主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和數(shù)值模擬的手段分析研究重慶地區(qū)砂巖在三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)條件下的聲發(fā)射特性以及Kaiser效應(yīng)的影響因素。試驗(yàn)采用TAW–2000D微機(jī)控制電液伺服巖石三軸試驗(yàn)機(jī)和DS2數(shù)字聲發(fā)射檢測(cè)儀及相應(yīng)配套儀器組成的控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)電腦控制和實(shí)時(shí)采集信號(hào),并通過(guò)聲發(fā)射處理軟件將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為試驗(yàn)數(shù)據(jù)。試驗(yàn)主要

3、對(duì)尺寸效應(yīng)、加載速率、不同材料均質(zhì)性和加載方式進(jìn)行了研究，觀(guān)察和討論了這些試驗(yàn)條件下的聲發(fā)射特性和是否存在Kaiser效應(yīng)，以及巖石記憶效應(yīng)的探討。數(shù)值模擬試驗(yàn)采用的是RFPA-BASIC軟件對(duì)尺寸效應(yīng)、加載速率、不同材料均質(zhì)性和加載方式進(jìn)行試件破壞過(guò)程以及聲發(fā)射特性分析。
　　通過(guò)對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果,得出以下結(jié)論：1）數(shù)值計(jì)算模擬結(jié)果和實(shí)際試驗(yàn)現(xiàn)象吻合程度較高，聲發(fā)射規(guī)律基本上是一致的，Kaier效應(yīng)現(xiàn)象明顯，

4、但是與試驗(yàn)相比，數(shù)值計(jì)算結(jié)果的Felicity比都大于1，記憶效應(yīng)相對(duì)滯后。2）砂巖在三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)條件下的聲發(fā)射特性和Kaiser效應(yīng)受到尺寸效應(yīng)的影響，試件尺寸越大，砂巖破壞的時(shí)候需要的能量就越大。3）通過(guò)花崗巖和砂漿與砂巖的對(duì)比，材料的強(qiáng)度越大，累計(jì)聲發(fā)射數(shù)量越大，并且聲發(fā)射能量也更大；材料的均質(zhì)程度越小，累計(jì)聲發(fā)射數(shù)量以及累計(jì)振鈴數(shù)就越大。4）從加載方式上來(lái)說(shuō)，與三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)條件下相比，砂巖在單軸壓縮和劈裂試驗(yàn)條件下產(chǎn)生的累計(jì)聲發(fā)