高温作用后细砂岩动态力学性能实验研究论文

中图分类号：［单击此处键入分类号］论文编号：学科分类号：____________密级：公开安徽理工大学硕士学位论文高温作用后细砂岩动态力学性能实验研究作者姓名：专业名称：岩土工程研究方向：导师姓名：导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：论文答辩日期：年月日安徽理工大学研究生处2012年4月20日ADissertationinGeotechnicalengineeringAfterhightemperaturefinesandstonedynamicmechanicalpropertiesinexperimentCandidate:Supervisor:CivilArchitecturalSchoolAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.R.CHINAApri.2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：___________日期：____年__月__日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日摘要-I-摘要随着人类不断对地下资源的开采以及对地下空间的利用，岩土工程得到不断发展，地下空间得到不断的开发利用。在岩土工程中对岩石在常态下的动载荷作用下的力学特性已经有了许多研究成果，并已经应用于实际工程中。目前研究高温环境作用下或高温环境作用后岩石的稳定与破坏是岩石力学研究的一个新课题。在土木、地质、能源等众多工程研究领域中（在对岩体工程的研究中），地热的开发和利用、巷道的支护、煤矿中岩石的爆破作业以及城市圈大深度地下空间的开发和利用等所处的地质环境中岩体均处在一定的高温环境中，这就不能忽略岩石在高温下或高温作用后的力学特性（这便必须考虑岩石在高温条件下的动态力学性能）。本论文利用霍普金森压杆（SHPB）实验装置对常温下以及高温作用后的细砂岩进行单轴冲击加载实验，分别研究了常态下和高温作用后细砂岩的动态力学特性以及细砂岩的破坏情况，得出温度对细砂岩动态下的全应力应变关系曲线，依此分析出细砂岩的峰值应力、峰值应变以及弹性模量的变化规律，通过对比分析出细砂岩在不同作用条件下的动态力学特性。然后对比不同的破坏情况分析不同作用条件下细砂岩的破坏特性，为高温后的岩土工程提供了一些实验依据。本论文所做的实验研究运用目前在岩石类材料研究中使用较为广泛的霍普金森压杆实验装置，研究了细砂岩在高温作用后的动态力学特性以及破坏情况。为今后开展高温作用后的岩石工程提供了较为准确的实验数据。由于作者水平的局限以及实验中存在的不可避免误差，使得实验结果存在一定的误差，在今后的实验研究中应不断完善。图50表4参76关键词：高温作用，霍普金森压杆实验装置，动态特性分类号：（1--2）；摘要-II-AbstractWiththeexploitationofundergroundresourcesandtheuseofundergroundspace,geotechnicalengineeringobtaintheunceasingdevelopment,theundergroundspacedevelopmentandutilizationofconstantly.Ingeotechnicalengineeringhavebeenmanyresearchresultsonthemechanicalpropertiesofrockunderdynamicloadsundernormalcircumstances,andhasbeenusedinpracticalprojects.Itisanewtasktorockmechanicsresearchdepartmenttostudythestabilityanddestructionofrockunderoraftertheenvironmentofhightemperatureatpresent.Incivil,geology,energyandmanyotherengineeringfieldofresearch,developmentandutilization,theheatoftheroadway'ssupport,inthecoalminerockblastingoperationaswellasthecitycircledeepundergroundspacedevelopmentandutilizationingeologicalenvironmentinrockmassareincertainhightemperatures,itcannotignorerockunderhightemperatureorthemechanicalpropertiesofhightemperatureeffect.ThispaperHopkinsonpressurebar(SHPB)experimentdevicetestthefine-grainedsandstonesingleaxisimpactloadingexperimentundernormaltemperatureandhightemperature.Studiedthefine-grainedsandstonedynamicmechanicalpropertiesandundernormalandhightemperaturesituation.Soweobtainthecurveoftemperatureonthefine-grainedsandstonedynamicstress-strainrelationship.Dependonthisconclusion,thepaperanalysesthefinesandstonepeakstrength,failurestrainandmodulusofelasticitychangerule,throughthecontrastanalysisoffinesandstoneinthedifferenteffectofdynamicmechanicalcharacteristicsundertheconditions.Thencomparethedifferentdamagement,analysisthedamagecharacteristicsunderthedifferentconditionoffine-grainedsandstoneandprovidesomeexperimentalbasisforofthegeotechnicalengineeringafterhightemperature.Hopkinsonpressurebarusedasexperimentaldeviceinthispaperwhichiswidelyusedinthestudyofrocklikematerials,researchthefine-grainedsandstonedynamicmechanicalcharacteristicsandthedamagementafterhightemperature.Providemoreaccurateexperimentaldataforthefuturerockengineeringafterhightemperature.Experimentalresultsinsomeerror,sincetheauthorlevellimitationandtheinevitableerrorintheexperiment.Infuturestudiesshouldbeperfected.摘要-III-Figure50table4reference76KeyWords：Hightemperature,Hopkinsonpressurebarexperimentaldevice,DynamiccharacteristicChinesebookscatalog:目录-IV-目录摘要....................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................II1绪论.....................................................................................................................11.1论文研究的目的和意义...........................................................................11.2国内外研究现状.......................................................................................21.2.1温度作用下岩石力学性能的研究进展.........................................21.2.2岩石动态力学性能研究的实验方法.............................................41.2.3岩石动态破碎情况分析.................................................................61.3高温处理实验技术...................................................................................71.3.1动态高温实验技术的发展与应用.................................................71.3.2动态高温实验技术现状.................................................................91.4研究目的、内容与方法.........................................................................101.4.1研究目的.......................................................................................101.4.2研究内容.......................................................................................101.4.3研究方法.......