高应变率下预制单节理岩石SHPB劈裂试验能量耗散分析

发布时间：2018-01-26 17:41

本文关键词： SHPB 冲击劈裂试验单节理岩石能量耗散各向异性　出处：《岩土工程学报》2017年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：应用SHPB试验装置研究预制单节理岩石的能量耗散关系。使用SHPB试验系统,对高径比为0.5的完整花岗岩试样及预制单节理花岗岩试样进行高应变率下的冲击劈裂试验。在相同驱动气压下,改变加载方向与节理间的夹角,完成高应变率相同入射能下的冲击劈裂试验。对SHPB系统中的入射能、反射能、透射能及试样吸收能的时程变化规律进行了分析;从能量角度出发,分析冲击荷载作用下单节理岩石的能量耗散规律及其各向异性特征。结果表明:高应变率下,完整花岗岩试样在冲击劈裂试验中的吸收能随平均应变率增加而增加,表现出显著的应变率相关性;预制单节理岩石与加载方向之间夹角对破坏模式的影响明显,节理试样产生3种破坏模式:(1)穿越节理面的劈裂破坏;(2)沿节理岩石层面的滑移破坏;(3)劈裂与滑移破坏共同作用下的破坏。在入射能基本相同,入射时间较长时节理岩石试样吸收能较入射时间较短时的吸收能大。动态劈裂试验中,节理试样的吸收能随节理角度变化(0°~90°)近似呈U型。研究成果可为节理岩石动态力学性能研究提供参考。
[Abstract]:The energy dissipation relationship of prefabricated single-jointed rock is studied by using SHPB test device. SHPB test system is used. The impact splitting tests at high strain rate were carried out on the intact granite specimens with a height to diameter ratio of 0.5 and prefabricated single-jointed granite samples. At the same driving pressure, the angle between the loading direction and the joints was changed. The time history variation of incident energy, reflection energy, transmission energy and sample absorption energy in SHPB system is analyzed. From the point of view of energy, the energy dissipation law and anisotropic characteristics of single jointed rock under impact loading are analyzed. The results show that: at high strain rate. The absorption energy of intact granite samples increases with the increase of the average strain rate in the impact splitting test, showing a significant strain rate correlation. The influence of the angle between prefabricated single joint rock and loading direction on the failure mode is obvious. (2) slip failure along the plane of jointed rock; When the incident energy is basically the same, the absorption energy of the jointed rock specimen is larger than that of the short incident time. In the dynamic splitting test. The absorption energy of the jointed specimen is approximately U shape with the change of the joint angle. The research results can provide a reference for the study of the dynamic mechanical properties of the jointed rock.
【作者单位】：北京科技大学土木与资源工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51474016,51674013)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 岩体含有不同性质的结构面,常表现为节理、层理、片理等。由于现场原位试验的困难性,进行必要的实验室岩体模拟试验,获得节理岩体的力学参数十分重要。隧道及地下工程等岩体的掘进开采多采用钻爆法施工,研究节理岩石在冲击荷载作用下的破坏形态及波形传播特性,是爆破作业中亟

【参考文献】

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【共引文献】

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