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受拉加载方向变化对Kaiser效应点准确度的影响
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:《岩土工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU43[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]重庆大学土木工程学院,重庆400045, [2]山地城镇建设与新技术教育部重点实验室重庆大学,重庆400045, [3]重庆源道建筑规划设计有限公司,重庆400016
  • 相关基金:国家自然科学基金青年科学基金项目(51008319);第43批留学回国人员科研启动基金项目(教外司留E2011]1568号);长江学者和创新团队发展计划资助项目(IRT1045).
中文摘要:

基于Kaiser效应由裂纹扩展释放弹性波产生的认识,依据断裂力学理论就加载方向变化对Kaiser效应的影响进行分析。研究了远场应力为拉应力时,二维Ⅰ,Ⅱ型混合裂纹扩展的临界应力相对值、FR比值与加载方向偏转角之间的关系。结果表明:加载方向对Kaiser效应点反应岩石记忆先期荷载值的准确度有较大影响,其变化大小与临界应力相对值正相关。若第一次加载方向与裂纹面垂直,偏转角度从0°~90°变化,裂纹扩展临界应力相对值和FR比值均不断增大。偏转角为0°~20°时,FR比值变化范围为1~1.1,Kaiser效应点记忆较为准确,但第二方向所记忆的荷载并非该方向的正应力值。偏转角为90。时,临界应力相对值和FR比值均趋近于无穷大,裂纹在该裂纹面方向上不能发展,说明Kaiser效应消失。这与部分学者的试验结果一致,说明此类劈裂试验中Kaiser效应的产生,裂纹扩展是主要原因,也在某种程度上解释了该类试验加载方向偏转角度越大,Kaiser效应越来越不明显的问题。

英文摘要:

The Kaiser effect is caused by the elastic waves generated by the crack propagation. Based on this common understanding and the theory of fracture mechanism, the influence of the loading direction on the Kaiser effect is discussed when the far field stress is the tensile one. The relationship between the critical stress of the crack propagation for Ⅰ + Ⅱ mixed mode in plane, the value of Felicity ratio (FR) and the rotational angle of loading are studied. The results show that the loading direction has important influence on whether the Kaiser effect can correctly reproduce the information on the peak stresses of the rock experienced in the past. If the loading in the first cycle is perpendicular to the crack and the rotational angle changes from 0° to 90°, the critical stress of the crack propagation and the FR value will increase with the rotational angle. When the rotational angle varies between 0° to 20°, the FR will value the changes between 1 to 1.1, and the "Memory" of the Kaiser effect is more accurate, while the stress memorized by rock in the second direction is not the normal one according to that direction. When the rotational angle is 90°, both the critical stress of the crack propagation and the FR value increase to infinite, and the crack isn't able to propagate in its crack surface. Hence it results in complete disappearance of the Kaiser effect. They are consistent with those of some other researchers. Therefore it can be concluded that the crack propagation is the main cause of the Kaiser effect in this kind of split tests. It can also explain why the Kaiser effect becomes more and more inapparent with the increasing rotation angle.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826