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脆性岩石宏细观破坏机制的卸荷速率影响效应研究
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室,湖北武汉430071, [2]青岛理工大学理学院,山东青岛266033, [3]后勤工程学院建筑工程系,重庆400041
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(41372298); 中国博士后科学基金资助项目(2015M572232); 山东省自然科学基金(ZR2016DB01)
中文摘要:

通过开展不同卸荷速率下大理岩加轴压、卸围压室内试验与颗粒流仿真,采用多角度宏细观结合分析的方法,探讨卸荷速率对脆性岩石卸荷破坏机制的影响效应。结果表明:岩样宏观表现的剪切破坏细观上是拉破坏扩展形成的贯通破坏面。黏结能、应变能同时出现负向增长的特征,可以作为脆性岩石的破坏前兆。高卸荷速率下岩样内部会出现多条贯通性破坏面,次要破坏面明显,张拉破坏裂纹分布面积较大。卸荷速率增加,峰值点至应力突降处的拉裂纹增长率越高;低卸荷速率时剪裂纹数偏高。卸荷速率会改变岩样破坏前声发射计数率的增长速率、破坏点附近的计数率量值以及破坏后的波动幅度。卸荷速率增加会引起黏结能、应变能以及摩擦能的减少,动能则相反。

英文摘要:

Loading axial compression and unloading confining pressure tests and simulations of particle flow under different unloading rates have been performed,and effects of unloading rate on unloading failure process of brittle rock have been analyzed by multi-perspective macro-meso methods. The results show that,specimens show shear failure in the macroscopic,but show connective failure plane caused by tensile cracks propagation in the microscopic. The phenomenon of bond energy and strain energy simultaneously show the characteristic of negative growth,which could be known as failure precursor of brittle rock. There are several connective failure planes containing discontinuous joints,obvious secondary shear planes and larger distribution area of tensile cracks under high unloading rates. The growing rate of tensile cracks between peak point and inflection point of axial stress grows as unloading rate increases;there are higher shear cracks under low unloading rate. Growing rate of acoustic emission count rate before failure,count rate value around failure and count rate range after failure depend on unloading rate. An increase of unloading rate could cause bond energy,strain energy and friction energy to increase,but kinetic energy to decrease.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823