尺寸效应和应变速率对岩石力学特性影响的试验研究

发布时间：2017-09-03 22:23

  本文关键词：尺寸效应和应变速率对岩石力学特性影响的试验研究

  更多相关文章： 尺寸效应 应变速率 强度与变形特性 声发射 破坏形态

【摘要】：采用MTS 815.02型电液伺服岩石力学试验系统,对6种规格岩样应变速率在1×10~(-5)~5×10~(-3) s~(-1)范围内进行了6级应变速率下的单轴压缩试验,分析了岩样尺寸、应变速率对岩样峰值强度、弹性模量、峰值应变、声发射特性及破坏形态等力学性质的影响.结果表明,岩样的峰值强度与岩样尺寸呈负相关,与应变速率呈正相关,两者均可采用二次多项式进行描述.当岩样尺寸较小(L/D2.0)时,岩样声发射振铃数在峰值应力前后呈先逐渐增多后减少的渐变规律,声发射模式属于渐进发射型;当岩样尺寸较大(L/D≥2.0)时,在达到峰值应力之前声发射数量较少,在应力峰值处突然爆发显著的声发射事件,声发射模式属于突跃发射型.当岩样高径比较小(L/D2.0)时,随着应变速率的增加,岩样的声发射振铃数与振铃次数增多,声发射活动越强烈,岩样破坏形式较为复杂,沿轴向出现较多的劈裂面或岩样产生圆锥形破坏;当岩样高径比较大(L/D≥2.0)时,岩样基本为单一剪切破坏.当应变速率较小(ε′5×10~(-4) s~(-1))时,岩样破坏形式为剪切破坏或拉剪混合破坏;当应变速率较大(ε′≥5×10~(-4) s~(-1))时,随着应变速率的增加,岩样易产生圆锥形破坏.
【作者单位】： 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;
【关键词】： 尺寸效应 应变速率 强度与变形特性 声发射 破坏形态
【基金】：山东省土木工程防灾减灾重点实验室开放课题(CDPM2014KF03) 国家优秀青年科学基金项目(51322401) 国家自然科学基金项目(51579239;51574223) 中国博士后科学基金项目(2015M58093;2014M551700;2013M531424)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 岩石是含有节理、裂隙、微裂纹等初始缺陷的天然地质材料,具有非均匀性、非线性、非连续性.岩石是一种非均质地质材料,不同尺寸的岩石变形与强度特性等有一定的差异,即存在尺寸效应现象;尺寸效应是岩石自身的特殊性质,岩样的尺寸对其强度的影响有较大争议,是岩石力学领域研究

【参考文献】

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