一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法技术

本发明专利技术属于一种物理等效强度获取方法，为解决目前缺少对实际岩石介质进行合理等效的方法，导致无法在岩石进行施工时，根据岩石的实际情况对其施工方法和施工工艺进行准确设计的技术问题，提供一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法，通过引入与弹性能相关的强度等效因子，实现对低强度非均质岩石在强载荷作用下耦合的弹性能及物理等效强度计算，解决了复杂地介质条件下，低强度岩石受强冲击载荷作用时，其耦合弹性能以及物理等效强度较难量化计算的难题。强度较难量化计算的难题。强度较难量化计算的难题。

A method for obtaining physical equivalent strength of heterogeneous rock under strong impact load

【技术实现步骤摘要】
一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法


[0001]本专利技术属于一种物理等效强度获取方法，具体涉及一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法。

技术介绍

[0002]随着经济建设的快速发展，与岩石介质紧密相关的交通隧道开挖、矿产开采、爆炸防护等项目越来越多。在工程实践需要的牵引下，岩石在冲击载荷作用下的岩石动态力学性能及损伤问题，以及静载或准静载作用下的力学性质及稳定性问题相关的研究，已经成为岩土力学和爆破学术界的热门前沿课题。
[0003]自然界中的岩石经过成岩、构造变形和次生蜕化才能逐渐成形，一般都存在孔洞、裂纹、节理、断层等缺陷，并且岩石通常由多种矿物晶粒、胶结物等复杂混合体构成。因此，岩石存在大量的结构缺陷且物质成份复杂，无法用均一材料的性质来描述岩石的组成特征和力学性能，岩石结构呈现出非连续、非均匀、各向异性和非弹性等特征，如果不对实际岩石介质进行合理等效，直接开展动力学响应及应力波传播理论研究是相当困难的，也就无法在岩石进行施工时，根据岩石的实际情况对其施工方法和施工工艺进行准确设计。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据岩石待评估区域中的载荷分布，将岩石待评估区域分成多个子区域，并计算得到各子区域的等效载荷和各子区域的面积，根据各子区域的等效载荷和各子区域的面积，得到各子区域的等效平均压力；S2，对各子区域进行波阻抗测试，得到各子区域的声速梯度分布，进而得到各子区域的平均声速，根据各子区域的平均声速，得到各子区域的强度和密度；S3，根据波阻抗测试结果，对特征载荷作用下的弹性能计算式进行转化，得到转化后的弹性能计算式；S4，通过转化后的弹性能计算式、各子区域的面积、各子区域的等效平均压力、各子区域的平均声速、各子区域的密度，得到各子区域的弹性能；S5，再根据各子区域的弹性能，得到各子区域与弹性能相关的强度等效因子；S6，根据各子区域的强度和各子区域与弹性能相关的强度等效因子，得到待评估区域的物理等效强度。2.如权利要求1所述一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法，其特征在于：步骤S1中，所述计算得到各子区域的等效载荷和各子区域的面积，具体是按照时间节点将各子区域分别划分为多个梯形，通过积分的方法得到各子区域的等效载荷和各子区域的面积。3.如权利要求2所述一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法，其特征在于：步骤S1中，所述根据各子区域的等效载荷和各子区域的面积，得到各子区域的等效平均压力，具体是通过下式得到各子区域的等效平均压力：其中，i＝1,2,...a，a为子区域的总数量，F
zone
‑
i
为i子区域的等效载荷，S
zone
‑
i
为i子区域的面积，为i子区域的等效平均压力。4.如权利要求1至3任一所述一种强冲击载荷下非均质岩石的物理等效强度获取方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：寿列枫，田宙，王智环，曹渊，王宏亮，陈锋，钟巍，王澍霏，王海兵，程国新，张茂钰，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：