地质轴压裂纹倾角应力强度因子的光弹性实验研究

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1、158科技研究城市道桥与防洪2012年3月第3期nl-no=C11+C2(or2+3)n2-no=Clor2+C2(or1+3)“Jr1l，，¨1l1ln3-no=C1or3+C2(or2+1)3实验步骤＼＼～该项实验采用规格为E一44型的环氧树脂，顺丁烯二酸酐(固化剂)，邻苯二甲酸二丁酯(增塑剂)为原料，制作实验模型。T"TTLtTT按照质量比例为：环氧树脂：顺丁烯二酸酐：邻苯二甲酸二丁图4实验模型酯=100：35-5进行混合。然后按照图2温度曲线进行固化，按照图3方式进行退火。图5裂纹尖端应力场图2温度曲线图表1不同角度下S

2、IF和远场非奇异应力一览表温度／℃l1O8O6O4O从表1可以看出，在夹角从0。增加到9O。的过程中，SIF先增大后减小。当角度为l5。和30。O的时候，是正的，而当角度为60。和75。时，是负的。图3退火温度曲线图4．2裂纹尖端应力场随载荷变化趋势通过数值方法【l0】得到相关数据如表2所列。实验仪器使用多功能实验台、压力泵、电子系统和光弹性实验仪的组合结构进行加载。表2裂纹夹角为75。时。不同外荷载SIF和远场非奇异应力值一览表4实验结果及其分析图4为一有限大板，施加竖直方向的压力，其中裂纹布置如图4所示。4．1裂纹尖端应力场

3、随角度变化趋势图5给出了裂纹尖端应力场的图像f71s1。在通通过这些数据可以看出，随着外载荷的增过数值方法l91，可以得到裂纹尖端应力强度因子加，SIF也在增加。把表2的SIF数据进行最小二和远场非奇异应力，如表1所列。图5中暗条纹乘法【11】拟合得到图6，可以看出在本文研究的前的趋势是由KⅡ和决定的。如果orodKⅡ>0，则条提条件下，SIF与外载荷之间存在线性关系。纹偏向左手边(站在裂纹尖端，背向裂纹)，反之，由表1和表2可以看出，远场非奇异应力的则在右手边。符号只与裂纹夹角有关，而不会随着外载荷大小2012年3月第3期城市

4、道桥与防洪科技研究159变化发生符号转变，它只有大小变化。大后减小。(3)同一模型，外载荷与SIF存在线性关系。(4)基于本文研究前提，当夹角小于45。时，符号为正，反之为负。参考文献[1]刘卫方，张荣玉．冲击地压发生机理综述【Jj．矿业工程，2006，4f2)：12—14．[2]王桂尧，孙宗颀，卿笃干．隧洞岩爆机理与岩爆预测的断裂力学分析[J】．有色金属学报，1999，9(4)：841—845．[3]赵文斌，赵桃见，饶学志．浅议岩爆[J】．有色金属设计，2009，36(2)：9-11．[4】范天佑．断裂理论基础(第一版)[M]

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6、的联[8]WangJanhuaetc．Photoelasticstudyofclosedcrackunder系，研究了裂纹角度变化和压力变化对裂纹尖端compressionandshear．Actaseismologieasinica．1990，12(2)：204-211．应力强度因子的影响，同时分析了对远场应力的[9】贾志中．断裂与光弹(第一版)[M】．北京：知识出版社，1991．影响。结果表明：【10】PatynskaRenata，KabieszJozef．Scaleofseismicandrockbusthazardint

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8、技术核定单经各4结语方签证认可后方可实施。(11)建设单位、监理单位和设计单位若仅同意综上所述，在工程建设中，只有重视并加强现技术核定单中的部分内容，应当注明同意和不同场签证的管理，并提高现场签证的质量，才能有效意的内容。地降低实施阶段的工程造价，确保投资方的资