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时间:2017-11-08
《弹性纵波入射粗糙节理面透射性能研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、万方数据第27卷第12期岩石力学与工程学报V01.27No.122008年12月C玩f,zPJ已.,a“,7z口ZQ厂尺Dc七^4台c^日咒记J日,zdJ酰g胁已e,{ngDec.,2008弹性纵波入射粗糙节理面透射性能研究茹忠亮1’2,蒋宇静1(1.长崎大学工学部,日本长崎852—852l;2.河南理工大学,河南焦作454000)摘要:针对应力波穿过节理面产生的衰减现象,研究节理面的几何形状、法向刚度对应力波的透射性影响。根据节理面几何特性设计6种模拟节理顽粗糙程度的节理模型,用uDEc软件模拟一
2、维弹性纵波的入射问题。计算结果表明,节理面的粗糙程度、法向刚度对弹性波的透射系数影响很大,节理面越粗糙,法向刚度越小,弹性波衰减程度越大,弹性波的波速降低越快。关t词。岩石力学;节理面;弹性纵波;离散元:透射系数中圈分类号ITU45文献标识码lA文章编号:1000—6915(2008)12—2535—05RESEARCHoNTRANSMISSIoNBEHAVIoRSoFROUGHJOINTSURFACESWITHELASTICP.Ⅵ後VEINCIDENCERUzhon91ian91,2,JIANGY
3、.ujin91(1.j砀c“Z砂0,砌gi,lP8ri,曙,^/ag口sn七fDhfvP,苫f秒,Ⅳag口舰舡852—8521,.,哆p口n2.胁厅dnPD砂fBc^,zfc口f踟fvP,百i砂,历口DzHD,爿台凡口,l454000,C仇f,l口)Abstract:AimingattheattenuationofstresswaVetraVelingthroughtllerockjoints,theinnuencesofjointgeometricalshapeandstiffnessonthes
4、tI.esswavetransIllissioncoefficientareanalyzed.Accordin2tothegeometricalshapes,siXjointmodelshaVebeendes培nedtosimulatet}ledif.ferentroughsud’acesoff矗cture.UDECisadoptedtosimulatethewavepropagationofsinglef}acturewithmesixmodelsaJlddif!f色rentstiffnesses
5、.Themodelingresultsofthetransmissioncoefficientofthefracturemodelsarecomparedwitlltllemeoreticalsolutions.Itrevealsthatarou2hiointsurf如edistincnya任宅ctsthestresswave妇nsmissionintheiointedrockscomparedwithasmoothplanejointanddecreasesthe锄plitudeandveloci
6、ty.Keywords:rockmechanics;jointsurface;elasticP.wave;distincteleII]【ents;仃ansmissioncoefficient1引言岩体是一种具有不连续性、非均质性、各向异性和非线性的天然地质体,其内部含有大量的节理、裂隙和断层等不连续结构面。由于这些结构面的存在,当弹性波传到这些结构面时,将在结构面处发生反射和透射现象,因此在弹性波传递上出现衰减。节理波动问题涉及到工程爆破、超声波测试、测震、防震等很多岩土工程,具有强烈的工程背景,国
7、内外学者【11】从理论分析、试验及数值模拟等方面开展了大量的研究工作。L.R.Myer等ll’建立了节理面线弹性位移不连续模型,认为应力波穿过节理面时,应力场是连续的,而位移却是非连续的,并且给出了以任意角度入射到节理面上应力波(P波、s波、SH波)的透射、反射系数的精确解。x.B.Z11ao等【2’3]建立了应力波穿过多层节理的非线性模型,讨论了节理面张开尺度、刚度系数对节理面透射性收藕日期I2008—06一13;修回日期I2008—09一09基金项目t国家自然科学基金资助项目(50804014)
8、;河南省自然科学基金资助项目(2008A440005)作者简介,茹忠亮(1977一),男,博士,1999年毕业于东北大学建筑工程专业,现任副教授,主要从事岩土工程数值计算方面的教学与研究工作。E—mailmzhongliallg@hotrIl丑il.com万方数据·2536·岩石力学与工程学报2008年能的影响。韩嵩和蔡美掣4】对节理面以不同的入射角进行超声波波速测试,分析了不同节理倾角对波速的影响。邓涛和杨林德【5】对各向异性岩石中纵、横波的波速比特性进行了研究,建
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