巖石破裂過程中的耗散能與釋放能機(jī)理研究.pdf

1、分類號：分類號：TU452密級：公開密級：公開研究生學(xué)位論文論文題目（中文）論文題目（中文）巖石破裂過程中的耗散能與巖石破裂過程中的耗散能與釋放能機(jī)理研究釋放能機(jī)理研究論文題目（外文）論文題目（外文）Studyonthemechanismofenergydissipationreleaseduringrockfracture研究生姓名研究生姓名朱貝貝朱貝貝學(xué)科、專業(yè)學(xué)科、專業(yè)土木工程土木工程巖土工程巖土工程研究方向研究方向巖石力學(xué)與工程

2、巖石力學(xué)與工程學(xué)位級別學(xué)位級別碩士導(dǎo)師姓名、職稱導(dǎo)師姓名、職稱趙忠虎趙忠虎副教授副教授論文工作論文工作起止年月起止年月2015年11月至月至2017年5月論文提交日期論文提交日期2017年6月論文答辯日期論文答辯日期2017年6月學(xué)位授予日期學(xué)位授予日期2017年6月校址：甘肅省蘭州市校址：甘肅省蘭州市巖石破裂過程中的耗散能與釋放能機(jī)理研究巖石破裂過程中的耗散能與釋放能機(jī)理研究摘要巖石能量理論的研究，對于巖體工程中設(shè)計、施工和后期監(jiān)測的

3、優(yōu)化，以及巖爆、頂板冒落、硐室失穩(wěn)、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的防護(hù)具有重要意義。鑒于此，結(jié)合理論與數(shù)值模擬分析，對巖石破裂發(fā)展時的能量耗散和能量釋放機(jī)理進(jìn)行了研究。本文首先利用耗散結(jié)構(gòu)理論，分析了巖石破裂過程中的能量耗散特征。然后通過巖石的單軸壓縮試驗(yàn)，推導(dǎo)出了巖石能量耗散值的計算公式。試驗(yàn)表明：同直徑條件下，巖石的能量耗散值與長徑比約呈負(fù)指數(shù)關(guān)系。進(jìn)而利用最小耗能原理，獲得了巖石強(qiáng)度的判據(jù)方程。為了研究巖石破裂過程中的能量釋放機(jī)制，本文基于能量

4、平衡理論，推導(dǎo)出了巖石破裂能量釋放率公式，以及巖石破裂拓展的能量釋放方程。分析了巖石應(yīng)變硬化和應(yīng)變軟化的過程，以及試驗(yàn)系統(tǒng)的剛度，對巖石變形破壞過程中能量釋放規(guī)律的影響，并利用巖樣在單軸壓縮情況下的災(zāi)變理論，得出了巖石發(fā)生災(zāi)變時能量釋放值的計算方法。最后，本文結(jié)合巖石能量耗散與釋放特征的主要影響因素，通過巖石單軸壓縮試驗(yàn)中分階段與全過程的能量變化規(guī)律，以及花崗巖模型的數(shù)值模擬研究，取得了破裂過程中巖石能量耗散與釋放之間的內(nèi)在聯(lián)系，并指出