P波在非线性交叉节理岩体中的传播特性研究

P波在非线性交叉节理岩体中的传播特性研究

论文摘要

岩体中的节理常会呈现交叉分布,使得应力波的传播极其复杂。通过理论和数值模拟方法对平面P波在具有非线性特性的交叉节理中的传播特性进行了研究。首先,采用时域递归分析法分析2条交叉节理之间多重反射波的传播过程,结合叠加原理建立了平面P波在2条交叉节理中的传播方程。其次,采用UDEC程序对2条交叉节理中的波传播进行了数值模拟,对比发现,理论结果与数值计算结果非常接近。然后,采用数值方法建立了平面P波在2组交叉节理中传播的计算模型。最后,对影响波传播的一些参数进行了分析。结果表明,节理刚度、节理分布以及入射波频率等都影响波的传播过程;交叉节理不同监测点处的透反射系数也不尽相同。提出的理论方法为分析应力波在交叉节理中的传播提供了新的思路,但该方法仍有很多局限,对于复杂工况,可以采用数值模拟方法。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 一组交叉节理中波传播的理论分析
  •   2.1 问题的提出
  •   2.2 平面波在单个非线性节理中的传播
  •   2.3 一束P波入射交叉节理
  •   2.4 P波在2条交叉节理岩体中的传播
  • 3 交叉节理岩体中波传播的数值模拟
  •   3.1 2条交叉节理中波传播的数值模拟
  •   3.2 2组交叉节理中波传播的数值模拟
  • 4 参数分析与讨论
  •   4.1 理论和数值方法的适用范围
  •   4.2 不同位置处波的透反射系数
  •   4.3 节理刚度的影响
  •   4.4 节理间距之比r的影响
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 柴少波,李建春,赵均海,陈昕

    关键词: 岩石力学,交叉节理,波传播,时域递归分析法,节理岩体,透反射系数

    来源: 岩石力学与工程学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 长安大学建筑工程学院,东南大学土木工程学院,北京科技大学土木工程系

    基金: 国家杰出青年科学基金资助项目(41525009),中国博士后科学基金资助项目(2017M623087),陕西省博士后基金资助项目(2017BSHEDZZ116)~~

    分类号: TU45

    DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.1085

    页码: 1149-1157

    总页数: 9

    文件大小: 710K

    下载量: 361

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