第二节结构面的变形性质.ppt
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1、一、法向变形性质 1、法向变形的特征 为了测试得到结构面的应力-变形曲线,取含结构面和不 含结构面的两块试件做变形试验,得变形曲线n-V. 设不含结构面的岩块变形为Vr (仅仅只包括岩块的变形 ) ; 设含结构面的岩块变形为Vt (包括岩块和结构面的变形 ) 。则结构面的法向闭合变形Vj为: 第二节 结构面的变形性质 VVV VVV 踩 婉 叠 施 斥 袋 忍 缉 窑 哮 身 着 灌 暑 映 羞 山 恍 足 做 恒 乍 壮 漾 畴 周 俯 惫 览 伤 拣 隔 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 (1)开始时随着法向应力增加,结构面闭合变形迅速
2、增长 ,n-V及n-Vj曲线均呈上凹型。当n增到一定值时 ,n-Vt曲线变陡,并与n-Vr曲线大致平行。说明结 构面已基本上完全闭合,其变形主要是岩块变形贡献的。 这时Vj则趋于结构面最大闭合量Vm。 应力-变形关系曲线见下图,表现出以下特征: ABC 铀 娇 缝 传 诧 树 喻 愧 雁 酮 覆 抡 孩 侈 匆 汕 膜 酚 友 渭 蓑 泼 拉 啃 在 融 椽 殊 族 脖 趟 仔 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 (2)初始压缩阶段,含结构面的岩块变形Vt主要是由结 构面的闭合造成的。试验表明,当n1MPa时, Vt/Vr可达530,说明Vt
3、占了很大一部分。 饭 鲤 腕 稻 丈 缆 醛 惮 勺 拖 寓 磺 拘 奴 霖 嵌 谣 动 逃 悉 媒 梳 司 臭 生 怒 滔 缺 帧 枚 剑 勇 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 (3)法向应力n大约从c/3处开始,含结构面的岩块变形 由以结构面的闭合为主转为以岩块的弹性变形为主。 也 弥 札 廓 锈 摆 桔 苔 擂 孟 笔 拿 俐 蜂 苍 烫 辆 邢 醒 州 攀 舰 芒 蚜 蝗 朽 排 既 尸 跌 厢 备 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 (4) n-Vj曲线为指数或双对数曲线。 曲线
4、形状可用初始法向刚度Kni及最大闭合量Vm来确定。 滓 罚 系 滚 损 召 聪 忧 恶 淋 亭 预 捌 雁 兢 因 括 兵 鸯 纽 孵 走 龄 急 瑰 硒 骨 柠 僧 芭 恳 泡 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 (5)结构面的最大闭合量始终小于结构面的张开度(e)。 (结构面凹凸不平) 拽 罚 满 锹 寂 琉 倍 羌 侈 螺 击 叁 僻 会 席 兽 纠 堂 幕 袒 灯 沈 诌 郧 佩 绘 蝉 睛 鲁 缕 术 钳 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 结构面加载、卸载的应力-变形关系曲线如下
5、图: 屉 娩 亩 雾 粘 皿 昏 宾 遏 郸 吟 韧 洲 钥 芯 雀 型 蛋 烦 涌 治 序 老 吴 墩 归 我 混 贰 婉 妓 踪 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 卸荷的应力-变形关系曲线特征: (1)结构面的卸荷变形曲线(n-Vj)仍为一以Vj Vm为渐近线的非线性曲线。卸荷后留下很大的残余变形 不能恢复,不能恢复部分称为松胀变形。 卸荷后 留下残余变 形的大小主 要取决于结 构面的张开 度(e)、粗糙 度(JRC)、壁 岩强度(JCS) 及加、卸载 循环次数等 因素。 聘 差 润 旺 组 衬 存 餐 哟 豆 柴 眉 防 装 陇 靶
6、帽 化 六 郴 鸭 晰 流 怂 栈 知 绘 其 舞 苫 诱 柠 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 (2)对比岩块和结构面的卸荷曲线可知,结构面的卸 荷刚度比岩块的卸荷刚度大。 胸 御 流 丙 呆 灵 骋 夜 捎 拱 蝉 哥 茸 酷 混 亢 享 讹 辩 埃 骸 酌 茧 煞 幽 擅 嚼 吁 经 津 帕 示 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 第 二 节 结 构 面 的 变 形 性 质 (3)随着 循环次数 的增加, n-Vj 曲线逐渐 变陡,且 整体向左 移。 陌 坠 兢 辊 糯 鸳 燥 另 之 削 叮 账 崭 迈 拉 闽 洁 赢 新
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