受载岩石能量演化的围压效应研究

发布时间：2017-06-02 19:09

  本文关键词：受载岩石能量演化的围压效应研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：能量演化贯穿于岩石变形破坏的全过程,为了探究围压对受载岩石能量演化特征的影响规律,对红砂岩试样进行6种固定围压下的轴向加、卸载试验,揭示岩石弹性能和耗散能演化及分配规律的围压效应,并探讨工程采动岩体的能量演化路径。研究结果如下:(1)提出岩石储能极限、最大耗散能密度、残余弹性能密度3种特征能量参数,可分别表征岩石的能量积聚、耗散和释放行为特征;(2)峰前主要表现为能量积聚,峰后主要表现为能量耗散和释放,但随着围压的增高,岩石储能极限大致呈幂指数增长,残余弹性能密度呈线性增加,最大耗散能密度呈幂指数增加,表明围压增大了能量输入的强度,减弱了能量释放的烈度;(3)围压越大,弹性能比例在峰前阶段越大,在峰值破坏时下降幅度越小,在峰后阶段二次上升所达到数值越接近于峰前值,表明围压提高了能量积聚的效率,提升了岩石破裂重组后的储能能力;(4)工程采动岩体失稳破坏的能量路径是增加储能水平和降低储能极限2条途径的组合,能量路径斜率越大,越容易因为围压的突然卸载而发生强能量释放行为。
【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;中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【关键词】： 岩石力学 能量演化 围压效应 三轴压缩 能量路径
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11202108) 江苏省自然科学基金项目(BK20140189) 中国博士后科学基金资助项目(2014M550315)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言物质破坏的本质是能量驱动下的状态失稳[1],受载岩石在变形破坏的全过程中进行能量输入、能量积聚、耗散和释放[2],不断转移和转化[3-4]。从能量角度研究岩石的变形破坏规律,更接近其破坏本质,丰富和深化人们对受载岩石力学行为的认知,可推动如岩爆、冲击矿压等岩石力学

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本文编号：416256