地應(yīng)力測試試驗

1、地應(yīng)力測試試驗第1頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 一、概述 二、儀器、設(shè)備 三、試驗方法 四、成果整理提 綱第2頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 一、概述： 巖體應(yīng)力狀態(tài)測量是工程設(shè)計中要求解決的巖石力學(xué)問題之一，用巖石的凱塞爾效應(yīng)測定巖體地應(yīng)力是近年發(fā)展起來的一種新的室內(nèi)方法。 50年代德國科學(xué)家“kaiser”受單向拉伸力作用的金屬材料只有當(dāng)應(yīng)力達(dá)到材料所受過的最大先期應(yīng)力時，才會有明顯的聲發(fā)射出現(xiàn)。 “kaiser”效應(yīng)。 60年代美國巖石力學(xué)專家“Goodman”巖

2、石在壓縮狀態(tài)下也具有“kaiser”效應(yīng)。 巖石所承受的壓力超過它所受過的最大壓力時，才會有明顯的聲發(fā)射出現(xiàn)。 第3頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 一、概述 二、儀器、設(shè)備 三、試驗方法 四、成果整理提 綱第4頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二二、儀器、設(shè)備 1、伺服控制剛性試驗機(jī) 2、聲發(fā)射探頭利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力聲發(fā)射探頭巖石試件荷載傳感器第5頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二 3、AE-04聲發(fā)射檢測系統(tǒng) 1）Real-Time（實時處理）； a、Channel Se

3、t（通道選擇）利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力前置放大器巖石聲發(fā)射測定儀控制計算機(jī)第6頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二 3、AE-04聲發(fā)射檢測系統(tǒng) 1）Real-Time（實時處理）； a、Channel Set（通道選擇） b、AE波形選擇 c、主放增益設(shè)定：060dB、4045dB； d、設(shè)定線性門檻電壓 e、荷載范圍、單位；50、KN f、自變量選擇，時間、載荷 利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第7頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 g、AE參數(shù)選擇： AE事件： 一個突發(fā)型波形，包絡(luò)檢波后，波形

4、超過預(yù)設(shè)的閥值電壓形成的矩形脈沖；第8頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二g、AE參數(shù)：AE振鈴： 設(shè)定一個閥值電壓，振鈴波形超過該閥值電壓的部分形成的矩形脈沖；利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第9頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二 g、AE參數(shù)： AE能量定義： 式中：R是電壓測量電路的輸入阻抗；V(t)為與時間有關(guān)的電壓。 將聲發(fā)射信號的幅度平方，然后進(jìn)行包絡(luò)檢波，求出檢波后包絡(luò)線所圍的面積，作為信號所包含的能量的量度。 測量能量的三種方式： 測單位時間的能量，即能率； 測試驗開始到某一階段的能量，即總能量； 測每個事件所包含的能量。 利用巖石

5、“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第10頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二2）事后處理 顯示曲線選擇： a、AE振鈴累計數(shù)、計數(shù)率； b、AE事件累計數(shù)、計數(shù)率； c、AE能量計數(shù)率。 利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力第11頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 一、概述 二、儀器、設(shè)備 三、試驗方法 四、成果整理提 綱第12頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力三、試驗方法 1、室內(nèi)測試方法 1）試件制備 （1）現(xiàn)場取樣 地表、探洞（定向）； 鉆孔巖芯(定向）。 （

6、2）定向制樣 在空間X、Y、Z、X450Y、Y450Z、Z450X六個方向制備試件，每個方向取57個。第13頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二2、室內(nèi)測試方法 1）試件制備 （3）試件尺寸 園柱體：高：徑比23：1； 長方體：高：寬比23：1； （4）端部處理 2）試驗過程 安裝聲發(fā)射探頭； 通過MTS伺服控制剛性試驗機(jī)加壓； Force控制，15KN/min； 利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力聲發(fā)射探頭巖石試件荷載傳感器第14頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 一、概述 二、儀器、設(shè)備 三、試驗方法 四、成果

7、整理提 綱第15頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二四、成果整理 利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 1、繪出每個試件的AE特征曲線； 2、確定AE特征點（突發(fā)點） 第16頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二四、成果整理3、根據(jù)AE特征點計算應(yīng)力： 利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力對各分量進(jìn)行加權(quán)平均求出：x 、y、z、x45y、y45z、z45x第17頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二四、成果整理 4、主應(yīng)力計算公式： 1）主應(yīng)力 利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力式中：第18頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期二利用巖石“kaiser效應(yīng)”測地應(yīng)力 四、成果整理 1）主應(yīng)力第19頁，共21頁，2022年，5月20日，21點4分，星期