节理岩体动态破坏的SHPB相似材料试验研究

发布时间：2017-11-25 08:03

  本文关键词：节理岩体动态破坏的SHPB相似材料试验研究

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【摘要】：采用相似材料模型试验对不同节理倾角、节理贯通度、节理条数、载荷应变率、节理充填物厚度、节理充填物类型及试件长径比等7种工况下的节理岩体动态强度及破坏模式进行了分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验研究。结果表明:节理岩体动态破坏模式及强度与节理构造形态密切相关。对于单节理岩体,其强度及破坏特征在很大程度上受节理倾角控制,节理倾角0°、90°试件动强度分别为完整试件的90%和71%,且其破坏形式均为张拉破坏;倾角60°试件动强度几乎为0;倾角30°、45°试件的动强度分别为完整试件的50%和18%,且其破坏以剪切破坏为主,兼有张拉破坏。中心1/4、1/2、4/5及全贯通节理试件的峰值强度分别为完整试件的95%、74%、28%和17%,即随节理贯通度增加,试件动强度逐渐降低。含1~3条节理的试件动强度分别为完整试件的54%、23%和10%,即随节理条数增加,试件动强度随之有较大幅度降低,但节理条数的增加并没有改变其破坏模式。随着节理充填物厚度增加及节理充填物强度降低,试件强度依次递减,但破坏模式并没有改变。完整试件和节理试件的动强度均随着载荷应变率的增加而变大,且前者对载荷应变率的敏感性要远远高于后者,相应地试件的破坏模式也变得更加复杂。两类试件的动强度均随着试件长径比的增加先增大后减小,即存在一个最佳长径比。
【作者单位】： 中国地质大学(北京)工程技术学院;西藏大学工学院;河南理工大学土木工程学院;长安大学地质工程与测绘学院;中国有色金属工业西安勘察设计研究院;北京科技大学土木工程与环境学院;河北承德钢铁公司;
【基金】：中央高校基本科研业务费专项资金项目(No.2010ZY45) 国家自然科学基金项目(No.41002113,No.41162009) 教育部科学技术研究重点项目(No.211175) 2011年度北京市属高等学校人才强教深化计划人才创新团队项目资助(No.PHR201107143)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言地震、工程爆破、爆炸及其防护等诸多领域都涉及到爆炸和冲击荷载下岩石动态力学性能。实际岩体往往含有节理、裂隙等宏观不连续面,这对岩体动态力学特性及破坏机制有着重要影响,许多学者也对此进行了较为深入地研究[1-4]。Wu等[5]对节理岩体中爆炸应力波的传播问题进行

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本文编号：1225294