循环荷载作用下岩石阻尼特性的试验研究

复习题一、选择题1、在确定结构试验的观测项目时，应首先考虑 ( B )。

A.局部变形；B.整体变形；C.应变观测；D.裂缝观测。

2、下列试验中可以不遵循严格的相似条件的是 ( A )。

A.缩尺模型试验；B.相似模型试验；C.足尺模型试验；D.原型试验。

3、当试验初期加载位移很小时，拟动力试验中采用的位移传感器，宜采用小量程高灵敏度的传感器或改变位移传感器的标定值，提高 ( B )A．灵敏感 B．分辨率 C．稳定性 D．信噪比4、杠杆加载试验中，杠杆制作方便，荷载值稳定不变，当结构有变形时，荷载可以保持恒定，对于做下列何种试验尤为适合。

( C )A.动力荷载B.循环荷载C.持久荷载D.抗震荷载5、在选择仪器的量程时，要求最大被测值宜在仪器满量程的 ( C )A.1／5-1／3B.1／3-2／5C.1／5-2／3D.2／5-2／36、观 1.不应该认为结构试验纯系经验式的实验分析，相反它是根据丰富的试验资料对结构工作的内在规律进行更深入的 ( C)A.科学研究B.试验研究C.理论研究D.数值分析7、混合加载将变幅、等幅两种加载制度结合起来运用，下列各图符合上述要求的是( C) 8、试验荷载装置在满足强度要求的同时还必须有足够的刚度，这主要是试验装置的刚度将直接影响试件的 ( C )A.初始形态B.受力形态C.破坏形态D.稳定形态9、由于拟动力的加载器作用力较大，可进行大比例尺试件的模拟地震试验，从而弥补了模拟地震振动台试验时小比例尺模型的( D )A.时间效应B.质量效应C.速度效应D.尺寸效应10 、下列哪一项不是结构的动力特性？( D )A．固有频率； B ．固有振型； C ．阻尼系数； D ．动力的大小和方向。

11、用量纲分析法进行结构模型设计时，下列哪一个量纲不属于绝对系统基本量纲？( A)A．质量 M ； B．力 F； C．长度 L ； D．时间 T。

12、当试件加载面倾斜时，为保证加载设备的稳定设置，对加载点处作出 ( D )A．加载面 B．保护面 C．凹缘 D．凸缘13 、为防止受集中荷载作用的混凝土或砌体局部受压破坏，应在试件表面辅设(B )A.砂浆垫层B.钢垫板C.木板D.砂垫层14、结构试验前，应进行预载，以下哪一条不当 ?( B )A．混凝土结构预载值不宜超过开裂荷载计算值 70％， B．顶应力混凝土结构预载值可以超过开裂荷载计算值， C．钢结构的预载值可以加到使用荷载， D．顶应力混凝土结构的顶载值可以加至正常使用荷载。

重复冲击下砂岩的动态响应试验研究吴飞鹏;赵志强;颜丙富;丁乾申;刘静;齐宁;罗明良【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2024(43)8【摘要】高速动能水击压裂可借助聚能水锤效应实现强动载泄入性液压冲击,具有高峰值压力、高加载速率、重复多次渐进扩缝等优势,其中聚能流体贯入性冲击下岩石损伤-破裂的演化机制是该技术优化设计的核心问题。

为此,采用岩石动态冲击损伤模拟试验装置,开展高速动能水击压裂破岩试验,分析不同加载速率、冲击次数、冲击组合等对岩石破裂形态的影响规律。

结果表明:单次高速动能水击破岩中,随着加载速率的提高,岩石破坏依次呈现出近孔眼破碎损伤(8.5 MPa/ms)、微裂缝聚并串联成宏观裂纹(13.4 MPa/ms)、流体楔入形成脆性崩裂裂缝(15.5 MPa/ms)三种模式;在小峰值压力、低加载速率重复冲击下,岩石损伤破坏呈现近孔眼损伤(1~2次)-裂缝起裂扩展(3~5次)-应力挤压破碎(6~10次)三个阶段,随着冲击次数的增加,孔眼周围损伤加剧,形成3~40 mm(贯穿岩样)不等长的裂缝;“先低后高”组合加载速率冲击方式下,前期重复低速率冲击可在孔眼周围形成微裂纹损伤而又不会产生破碎压实,随后借助单次高加载速率聚能冲击,实现大体积高压流体在微裂纹内的快速楔入,激发多条径向深穿透裂缝,同时该组合冲击方法还可实现主裂缝两侧基质扩容增渗和相交分支缝网,实现改造效果的最大化。

【总页数】10页(P193-201)【作者】吴飞鹏;赵志强;颜丙富;丁乾申;刘静;齐宁;罗明良【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院;中国石油大学(华东)非常规油气开发教育部重点实验室;中海石油(中国)有限公司天津分公司【正文语种】中文【中图分类】TH212;TH213.3【相关文献】1.不同冲击强度下的砂岩动态力学特性试验研究2.一维静载与循环冲击共同作用下砂岩动态力学特性试验研究3.冲击载荷作用下高温砂岩动态力学性能试验研究4.冲击载荷下典型沥青混凝土路面动态响应试验研究5.冲击载荷作用下弹体动态响应试验研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

循环荷载下岩石变形参数和阻尼参数探讨在地质工程和岩土工程领域，循环荷载下岩石变形参数和阻尼参数一直是研究的关键和难点。

岩石作为地质体的主要组成部分之一，其变形特性和阻尼参数的研究对于工程建设和地质灾害的防治具有重要意义。

本文将着重探讨循环荷载下岩石的变形参数和阻尼参数，并对其进行深入的分析和讨论。

1. 循环荷载下岩石的变形参数1.1 岩石的本构模型在循环荷载下，岩石的变形行为具有明显的非线性和历史效应。

为了更准确地描述岩石的变形特性，研究者提出了各种各样的本构模型，例如弹塑性模型、本构损伤模型、本构渐进损伤模型等。

这些模型在描述岩石的变形行为方面各有特点，但都不能完全满足工程实际的需求。

如何选择合适的本构模型对于循环荷载下岩石变形参数的研究至关重要。

1.2 变形指数变形指数是描述岩石在加载过程中的变形速率和阻尼特性的重要参数。

在循环荷载下，岩石的变形指数往往会随着荷载次数的增加而发生变化，这对于工程设计和风险评估具有重要的影响。

研究者通过大量的试验和理论分析，对岩石的循环荷载下变形指数进行了深入的探讨和研究。

2. 循环荷载下岩石的阻尼参数2.1 阻尼机制在循环荷载下，岩石的阻尼特性对于岩石结构的稳定性和变形行为具有重要的影响。

阻尼机制的研究成为了当前岩石力学领域的热点之一。

目前，对于岩石的阻尼机制主要有摩擦阻尼、粘滞阻尼和内耗阻尼等。

这些阻尼机制的研究对于循环荷载下岩石的阻尼参数具有重要的指导意义。

2.2 阻尼参数的计算循环荷载下岩石的阻尼参数是岩石力学研究的难点之一。

文献中对于阻尼参数的计算方法各不相同，常用的有实验法、数值模拟法和理论推导法等。

不同的方法对于阻尼参数的计算结果也会有所不同，因此如何准确地计算循环荷载下岩石的阻尼参数是当前研究的重点之一。

3. 个人观点和总结从以上的讨论可以看出，在循环荷载下岩石的变形参数和阻尼参数的研究中，存在着许多尚未解决的问题和难点。

在未来的研究中，我们需要更加深入地探讨岩石的循环荷载下变形特性和阻尼特性，寻找合适的本构模型和阻尼机制，进而为工程设计和岩土工程提供更为可靠和准确的参数。

岩石直接拉伸与压缩变形的泊松比变化研究摘要采用自行研制的可对同一岩石试样进行单轴压缩和直接拉伸的试验装置，对3种岩石进行了压缩和直接拉伸试验。

结果表明，这3种岩石的压缩泊松比大于拉伸泊松比。

研究表明：直接拉伸下切线泊松比随荷载的增加而减小，与压缩下泊松比的变化相反。

关键词：岩石；直接拉伸；压缩；泊松比1 引言泊松比也叫横向变异系数，是横向应变与纵向应变的比值，它是岩石变形参数的重要指标。

众所周知，岩石在大多数情况下承受压应力而较少承受拉应力。

因此，压缩和剪切应力状态受到重视。

在岩石力学的有关试验规范和建议方法以及岩石工程中，岩石泊松比来自于压缩试验的结果。

拉伸条件下岩石泊松比变化的研究和报道十分少见。

2 试验方法岩石直接拉伸试验能否成功的主要因素之一是避免偏心拉伸。

国内有关试验规范中推荐的岩石直接拉伸装置是由长江科学研究院率先使用的带有球形座的套帽式装置。

然而，在试验中发现，加工出的装置转动不够灵活，实际上不能避免偏心拉伸。

为此，笔者研制出了一种新的可对同一岩石试样进行压缩和直接拉伸试验的试验装置。

使用这种试验装置，先对岩石试样进行压缩试验，然后对同一试样进行直接拉伸试验，直至试样破坏。

在本文中，称这种试验为压-拉试验，以区别于将试样压缩至破坏的压缩试验。

在压-拉试验中，压应力大小控制在抗压强度约10 %～20 %范围内。

试验中还采用了一种由模/数转换器和微机组成的测试系统，将岩石试样所承受的荷载和试样的变形等信号都输入到微机中。

此测试系统的采样速度较高，有利于了解岩石变形和破坏的过程。

3 试验结果所获得的岩石泊松比见表1和表2。

表1 单轴压缩试验结果Table 1 Test results of uniaxial compression指标高峰锡矿珊瑚礁灰岩高峰锡矿矿石松树脚锡矿大理岩平均泊松比νCA νCA变异系数/ % 50 %泊松比νC50νC50 变异系数/ %0.170180.144270.172180.153210.265380.22231 表2 压缩-拉伸试验结果Table 2 Test results of compression-direct tension指标高峰锡矿珊瑚礁灰岩高峰锡矿矿石松树脚锡矿大理岩压缩平均泊松比νCA0.149 0.120 0.095νCA变异系数/ %拉伸平均泊松比νTAνTA变异系数/ %拉伸50%泊松比νT50νT50变异系数/ %νCA /νTAνCA /νTA变异系数/ %500.160600.146611.1844410.084480.089562.1547190.030480.022684.4966注：νCA /νTA 为压-拉试验各试样比值的平均值，而不是表中的平均值之比。

岩石点荷载试验报告
《岩石点荷载试验报告》
本报告是根据河南省某建筑工程中使用的岩石点荷载试验研究而成。

试验岩石来自河南省某地山坡的残堆积物，采样粒度为
15.1~35mm。

岩石在开展实验前经过烘干，最终测定属于岩石的试验样品总质量为82克。

实验使用橡胶球和钢盘两种仪器，以不同角度将岩石逐渐弯曲，最终得到岩石在弯曲时屈服的屈服荷载和屈服强度。

结果显示，试验岩石的屈服荷载为12.9 KN，屈服强度为138.8 KN/m2。

因此可以确定，该类岩石为建筑工程所需的中等强度岩石。

本报告作者：XX工程实验室
日期：2019年11月20日。

第29卷第6期岩石力学与工程学报V ol.29 No.6 2010年6月Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering June，2010脆性岩石单轴循环加卸载试验及断裂损伤力学特性研究周家文，杨兴国，符文熹，徐进，李洪涛，周宏伟，刘建锋(四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川成都 610065)摘要：以向家坝砂岩单轴循环加卸载室内力学试验结果为基础，结合岩石内部微裂纹的细观力学分析，对脆性岩石单轴循环加卸载的应力–应变曲线特征、峰值强度及断裂损伤力学特性等进行研究。

给出一种根据应力–应变曲线计算损伤变量的方法，损伤变量计算结果和声发射测试数据变化规律较为一致。

试验结果表明，砂岩的循环加卸载强度要比单轴压缩强度要小很多，对于脆性岩石单轴循环加卸载的峰值强度来说，受到多种因素的影响。

弹性常数计算结果表明，循环加卸载过程中泊松比逐渐增大，而弹性模量在第一次循环加卸载增大之后则缓慢减小。

脆性岩石循环加卸载过程中，岩石损伤在逐渐累积，在微裂纹进入不稳定扩展阶段，岩石损伤会迅速增大，岩石宏观力学特性取决于内部微裂纹的细观力学响应。

关键词：岩石力学；脆性岩石；单轴循环加卸载；室内试验；力学特性；声发射；断裂损伤力学中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000–6915(2010)06–1172–12EXPERIMENTAL TEST AND FRACTURE DAMAGE MECHANICAL CHARACTERISTICS OF BRITTLE ROCK UNDER UNIAXIAL CYCLIC LOADING AND UNLOADING CONDITIONSZHOU Jiawen，YANG Xingguo，FU Wenxi，XU Jin，LI Hongtao，ZHOU Hongwei，LIU Jianfeng (State Key Laboratory of Hydraulics and Mountain River Engineering，Sichuan University，Chengdu，Sichuan610065，China)Abstract：Based on the uniaxial cyclic loading and unloading test results of the Xiangjiaba sandstone，combined with the mesomechanical analysis of the internal microcracks in rock，the characteristics of stress-strain curves，peak strength，fracture damage mechanical characteristics of brittle rock unloading condition are researched. A computational method for rock damage variable is presented based on the stress-strain curve；the acoustic emission test result shows that this method is reasonable. The experimental test results show that，the peak-strength of sandstone under cyclic loading and unloading conditions is less than that of the uniaxial compressive strength，which is influenced by lots of factors. Elastic constants of computation results show that，the Poisson's ratio is gradually increasing during the cyclic loading and unloading process，while the elastic modulus is increased evidently in the first cyclic loading and unloading process，and then decreases slowly. In the process of cyclic loading and unloading for brittle rock，rock damage will increase gradually，and rock damage will rapidly increase when the microcracks propagation runs into the unstable phase；the rock macromechanical characteristics depend on the mesomechanics response of microcracks.Key words：rock mechanics；brittle rock；uniaxial cyclic loading and unloading；laboratory test；mechanical characteristics；acoustic emission；fracture damage mechanics收稿日期：2010–02–25；修回日期：2010–03–21基金项目：国家自然科学基金资助项目(40972190)；四川省科技支撑计划资助项目(2008SZ0231)；四川大学青年教师基金资助项目(2008047)作者简介：周家文(1982–)，男，博士，2003年毕业于华东交通大学建筑工程专业，现任讲师，主要从事岩石力学与工程方面的教学与研究工作。

循环荷载下花岗岩动力响应及本构模型
丁小彬;赵君行;董耀俊
【期刊名称】《郑州大学学报(工学版)》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】利用真三轴试验机,对尺寸为100 mm×100 mm×100 mm的花岗岩试样进行了循环荷载下的试验研究,探究非破坏状态下不同围压、动载频率、动应力幅以及循环周次下花岗岩动弹性模量以及动阻尼比的变化规律,并将所得数据进行对比分析。

试验结果表明:花岗岩动弹性模量随围压线性增长,动阻尼比随围压线性递减,动弹性模量增幅逐渐变大;花岗岩动弹性模量随动载频率指数增长,动阻尼比随动载频率幂函数增长,在20 Hz的动载频率下岩石内部活动较为剧烈,动载频率对岩石的影响程度较大;动弹性模量随动应力幅二次函数增长,动阻尼比随动应力幅幂函数减小,动阻尼比变化受到岩性影响;改进邓肯-张模型很好地反映了花岗岩在不同作用下岩石动态本构关系。

该试验得到的模型可为后续动力特性的反演提供参考。

【总页数】8页(P90-97)
【作者】丁小彬;赵君行;董耀俊
【作者单位】华南理工大学土木与交通学院;华南理工大学华南岩土工程研究院【正文语种】中文
【中图分类】TU45
【相关文献】
1.循环冲击荷载下轴压对花岗岩动力学特性的影响
2.爆破冲击荷载作用下连续刚构桥动力响应分析
3.水平循环荷载下斜坡段基桩动力响应特性模型试验研究
4.循环荷载作用下花岗岩动力特性试验研究
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Vol. 41 No. 1Feb.4021第41卷第1期2021年2月地震工程与工程振动EARTHQUAKE ENGINEERING AND ENGINEERING DYNAMICS文章编号：1000 -1301(2021)01 -0025 -10DOI ： 10.13197/j. ibv. 2021.0125. pbq. 004循环荷载作用下SMA-PSRCW结构力学性能影响因素分析裴强1崔晓波3,崔迪2,吴聪1(1.大连大学建筑工程学院,辽宁大连110622； 2.大连交通大学土木工程学院,辽宁大连110025)摘要:为了研究形状记忆合金(SMA)连接件对半刚接钢框架内填钢筋混凝土墙结构(PSRCW 结 构)受力性能的影响情况，在已有试验研究的基础上，建立了 SMA-PSRCW 结构的计算模型,对结构在循环荷载作用下的整体受力性能进行了数值模拟研究，考虑了配筋率、混凝土强度、内填墙厚度以及连接件布置位置和数量等因素对结构的滞回性能、骨架曲线、刚度退化、耗能能力及等效黏滞阻尼 系数等力学性能的影响,并根据SMA 连接件所承担的荷载比例分析了它在PSRCW 结构中的传力机 理。

结果表明:增大配筋率、提高混凝土强度、增大内填墙厚度以及增加连接件的数量都可以提高结构的极限承载力和抗侧刚度，但上述影响因素增大或增加到一定程度后，等效黏滞阻尼系数反而会下降。

此外，混凝土强度和内填墙厚度的变化对试件极限承载力的影响更为显著;相比于竖向连接件,水平方向连接件对结构的承载力和耗能能力的影响起主要作用。

因此，进行SMA-PSRCW 设计时，在保证结构承载力和抗侧刚度的情况下，应综合考虑耗能能力来确定结构的各项参数。

关键词:形状记忆合金；半刚接；连接件；滞回性能；数值模拟；参数分析中图分类号:TU398J2 文献标识码:AAnalysis of influence factors on mechanical properties of SMA-PSRCWstructure endro cyclic lordingPEI Qiang 1, CUI XiaoOo 1, CUI Di 2, WU Cong 1(1. School of Civil Engigeering ang Architecture , Dalian University , Dalian 116622, China;2. School of Civit Engineering , Dalian Jiaotong University , Dalian 116028 , China)Abstroct : To igvestiaatv tUv inflrevct of shdpv memory alloy ( SMA ) connectors cm tUv mechanicti pepertivs ofsemi-Pgin steel framr infilleV with reinforcer concreie wali (PSRCW strectrry )，U c effect of SMA co U cmechanicti paprties of PSRCW staictcra was stuCiecl. O v the Oasis of the existing experimeetai reseerch ，the cei- chldtiog monel of SMA-PSRCW staictcra Odsed ov SMA corniectoa is estaniishee ，ang the overali mechanichi peaOrmdgch of the stractcra cngec cyclic loai is stuCiee Oy csing numericti simulation methop. TV c factors such as reinforcemeei rativ ，cogcate stangth ， thichvess of infillee wali - dmgemegt position ang ngmOec of congectorc arc tanee inth accongt V oc the hysVatic performavco ，sUeleton ctae ang rigidity eeeranation ， eeerac eissination copacite ang eeuivaleet viscons eamping coefOcieet. Meenwhiie ，the forct tansfer mechanism of SMA congectoa收稿日期：2020 -06 -15；修订日期：2022 -09 -05基金项目：国家自然科学基金项目(517810 ,5137805)；辽宁省博士科研启动基金项目(20170520299)；辽宁省重点研发计划指导计划项目(2019JH8/10100091)Supported by ： Nationai Natural Science FonuVation al Chiva ( 5137/105,5137/055 )； Liaoning Provigce DocUaai Research Staa-up Fung(20170520299) ； Liaoning PaVgce Key R&D Program Guinagce Program (2019JH5/10100091)作者简介:裴 强(1974 - )，男，教授，博士，主要从事结构抗震研究.E-mail ：pqiem@ 167. com通讯作者:崔 迪(197/ - )，女,副教授，博士，主要从事结构抗震、智能材料结构研究.E-maii :2tigip@ 103. com26地震工程与工程振动第41卷in PSRCW structure is analyzed according to the load ratio of SMA connectors. The results show that the ultimatebearing cdpacity ang laterat stiOaesu of the stuicturu con bc improved by iacrecsing the reinforcemeci ratio , the con ­crete strength , the tOicOaess of infilled wait ang the nambae of connectors. Howevae , the eduivalegt viscons damp ­ingwilt decrease whea the dboyv factore igereasu h p ceeain 6x 1^0 Ig anclition , the inaueeco of thecogcee streagth ang the taicCgess of infilled wait on t he ultimate beaeng cdpacito is more sionificona Comparedwith veeicot aongectors , eorizontat congectore pty n major rota in the strectue's beaeng cdpacito ang eaerez dissi ­pation canncitz- TheefOTe , in thc desing of SMA-PSRCW , ungce thc congition of asudna thc bearing cdpacity ang thc laterat stimness of thc strecture , thc eaerez dissination ccpacity sUonly bc consinerea to determigc thc paramc-U c of thc steicturc.Keywords ： sUdpc memore alloz ; semi-PgiO ； congectos ； hysUcsis beaavios ； numedcot simulation ； parametes analysis引言半刚接钢框架内填钢筋混凝土墙结构(p admVy-restraiged steel frame with reinforced concrete infilt waits ,PSRCW )是刚性连接节点的钢框架和内 共同作用的 结构，如图1所示。

岩石阻尼比1. 引言岩石阻尼比是一个重要的地震工程参数，用于描述岩石在地震波传播过程中对振动的抑制能力。

本文将深入探讨岩石阻尼比的定义、影响因素以及其在地震工程中的应用。

2. 岩石阻尼比的定义岩石阻尼比是指岩石对振动的能量耗散能力与其储存能力之比。

它是一个无量纲的参数，通常用ξ表示，计算公式为：ξ = (2πΔE) / (ωE₀²)其中，ΔE是岩石在一个完整振动周期内耗散的能量，ω是振动的角频率，E₀是振动周期开始时的总能量。

3. 影响岩石阻尼比的因素岩石阻尼比受多种因素的影响，下面列举了一些主要的因素：3.1 岩石的物理性质岩石的物理性质包括密度、弹性模量、剪切模量等。

这些性质会影响岩石的振动特性，进而影响岩石的阻尼比。

3.2 岩石的结构特征岩石的结构特征包括孔隙度、裂隙度、孔隙连通性等。

这些特征会影响岩石内部的能量传递和耗散，从而影响阻尼比。

3.3 岩石的应力状态岩石的应力状态对其阻尼比也有一定影响。

在不同的应力状态下，岩石的振动特性会发生变化，进而影响阻尼比的大小。

3.4 岩石的温度岩石的温度会影响其内部的能量传递和耗散过程，从而对阻尼比产生影响。

4. 岩石阻尼比在地震工程中的应用岩石阻尼比在地震工程中有着重要的应用价值，下面将介绍一些常见的应用场景：4.1 地震动响应分析地震动响应分析是地震工程中的一项重要任务，通过模拟地震波在结构物中的传播和相互作用过程，来评估结构物的受力性能。

岩石阻尼比是地震动响应分析中的一个重要参数，它可以影响结构物的动力特性和响应。

4.2 结构物的设计与优化在结构物的设计与优化过程中，岩石阻尼比可以作为一个重要的设计参数。

通过调整岩石阻尼比的大小，可以改变结构物的动力特性，从而提高结构物的抗震性能。

4.3 地震波能量耗散地震波在传播过程中会遇到各种阻尼，其中岩石阻尼是一种重要的能量耗散机制。

研究岩石阻尼比可以帮助我们更好地理解地震波的能量传递和耗散过程。