基于CT掃描的巖石細(xì)觀損傷規(guī)律研究.pdf

1、隨著工程建筑事業(yè)的迅速發(fā)展，巖石力學(xué)問(wèn)題成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱門(mén)學(xué)科。但是，巖石力學(xué)畢竟還是一門(mén)發(fā)展中的學(xué)科，并且研究的對(duì)象很復(fù)雜，因此在巖石工程中還存在著大量工程技術(shù)人員難以解決的難題。
　　本文是基于對(duì)CT圖像的分析處理，獲得粉砂巖試件的一些基本性質(zhì)，結(jié)合損傷力學(xué)，對(duì)粉砂巖試件的本構(gòu)模型進(jìn)行研究。本項(xiàng)目屬于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51104105)。
　　本文首先介紹本次試驗(yàn)主要用到的儀器:高精度顯微CT系統(tǒng)、微型三軸壓

2、縮儀器、小型鉆銑機(jī)床和金剛石切割機(jī)，簡(jiǎn)單的描述CT掃描系統(tǒng)與微型煤巖試驗(yàn)機(jī)的結(jié)合使用方法。利用微型煤巖試驗(yàn)機(jī)對(duì)三種砂巖試件進(jìn)行三軸壓縮破壞試驗(yàn)，并在宏觀上觀察分析不同圍壓下各種巖石試件的破壞結(jié)果。利用微型煤巖試驗(yàn)機(jī)與高精度顯微CT儀器相結(jié)合的方式，獲得大量壓縮破壞過(guò)程中巖石試件內(nèi)部變化的顯微CT圖像，并根據(jù)不同壓縮破壞階段的CT圖像對(duì)比，分析試件內(nèi)裂隙的發(fā)展情況。根據(jù)CT圖像不同掃描層的平均CT數(shù)的大小，分析巖石試件的整體強(qiáng)度及試件破壞

3、后的強(qiáng)度變化，得出初始巖石密度的不均勻性和壓縮破壞過(guò)程中試件損傷破壞的不均勻性。引入了微元體的概念，通過(guò)觀察掃描層中試件CT數(shù)大小的分布曲線，認(rèn)為巖石試件的微元強(qiáng)度服從weibull分布，分析在不同壓縮破壞階段巖石試件微元強(qiáng)度分布的變化，在試件破壞后微元強(qiáng)度分布曲線會(huì)向左移動(dòng)。引入了損傷變量的概念，根據(jù)CT圖片分析巖石試件在壓縮過(guò)程中損傷變量的變化，研究了粉砂巖試件的損傷演化規(guī)律。通過(guò)CT圖像分析獲得的巖石壓縮中展現(xiàn)的特性，最終還是要建