深部高应力硬岩板裂化破裂特征及机理

目录1绪论111背景112技术进展3121高应力硬岩板裂破坏现象3122高应力硬岩板裂化破坏机制及影响因素6123高应力硬岩真三轴破坏特性及强度准则11124深埋高应力硬岩岩爆诱发机理研究现状1513技术路线和主要研究内容19131研究方法和技术路线19132主要研究内容202单轴压缩下硬岩板裂化破坏的有限元离散元耦合数值分析2121技术研究背景2122有限元离散元耦合分析方法基本原理2423单轴压缩下不同试样高宽比长方体硬岩破坏特性数值模拟31231数值模型的建立31232数值模拟结果分析与讨论3424本章小结403真三轴卸载下高应力硬岩板裂化破坏的试验研究4131不同试样高宽比硬岩真三轴卸载试验设计42311试样制备42312真三轴卸载设备及其新型加载装置43313试验方案4532试验结果46321不同试样高宽比长方体硬岩破坏模式46322应力应变曲线和声发射特性50323破坏过程5733试验结果分析60331试样高宽比与中间主应力对于硬岩破坏模式的影响60332试样高宽比与中间主应力对于硬岩峰值卸载强度的影响63 333试样高宽比与中间主应力对于硬岩岩爆特性的影响6634本章小结674真三轴加载下高应力硬岩板裂化破坏与强度准则研究6941真三轴加载下硬脆性岩石破坏特性70411试验准备70412试验方案72413试验结果73414试验结果分析8042基于真三轴试验数据的硬岩强度准则评估与选取83421七种强度准则介绍83422实际应用中强度准则的可预测性87423*佳拟合方程(试验数据)与强度准则预测值偏差88424强度准则在偏平面应力轨迹95425强度准则在子午面和τoctσoct平面应力轨迹96426试验结果分析10043本章小结1015正交各向异性板裂屈曲岩爆发生机制及控制对策10351板裂化破坏与板裂屈曲岩爆相互联系10452正交各向异性板裂屈曲岩爆力学模型分析106521正交各向异性板临界荷载106522正交各向异性板裂屈曲岩爆破坏判据110523正交各向异性薄板压曲挠度值11153深部高应力板裂屈曲岩爆控制对策11454现场算例11555结果分析11756本章小结1186结构面作用下深部高应力硬岩巷道破坏特性11961深部高应力下含结构面硬岩巷道破坏特性数值模拟121 611数值模型的建立121612数值模型验证12562数值模拟结果与分析129621结构面倾角对深埋圆形巷道破坏的影响129622结构面摩擦系数对深埋圆形巷道破坏的影响131623结构面位置(揭露或非揭露)对深埋圆形巷道破坏的影响136624侧压力系数对深埋圆形巷道破坏的影响13963本章小结1477总结149参考文献151