文档名：大尺寸岩石在低频周期扰动载荷下的力学特性试验研究
摘要：岩石长期处于高静应力状态且频繁受到周期扰动载荷的影响是引发各种地质灾害的关键因素.利用自制的CX-8568冲击扰动围岩试验系统对大尺寸红砂岩开展了低频周期扰动载荷下的力学特性试验,分析了高应力状态下不同扰动平均应力、不同扰动载荷幅值下岩石的应变、损伤变量的演化规律.结果表明:岩石在周期扰动载荷下的破坏存在门槛值,其载荷低于门槛值时岩石不会发生破坏,岩石弹性模量存在强化现象;高扰动平均应力、高扰动载荷幅值均为岩石破坏的不利因素;当扰动上限应力超过岩石单轴抗压强度后,扰动平均应力和扰动载荷幅值的增大对岩石破坏时的循环次数影响愈发显著;当扰动上限应力相同,但扰动平均应力和扰动载荷幅值不同时,岩石破坏对扰动平均应力的敏感度高于扰动载荷幅值;周期扰动载荷下岩石破坏较静态加载更剧烈;随着扰动平均应力或扰动载荷幅值的提高,岩石破坏形态由以拉剪破坏为主导过渡至以拉伸劈裂破坏为主导.
Abstract：Rocksareinastateofhighstaticstressforalongtimeandarefrequentlyaffectedbyperiodicdis-turbanceloads,whicharethekeyfactorsleadingtovariousgeologicalhazard.Thelow-frequencyperiodicloadmechanicaltestsoflarge-sizeredsandstoneunderdifferentaveragestressesanddifferentdisturbanceamplitudesaretestedbyself-developedCX-8568impactdisturbancerocktestingsystem.Theevolutionlawsofrockstrainanddamagevariablesunderdifferentdisturbanceaveragestressanddifferentdistur-banceamplitudewithhighstressstateareanalyzed.Theresultsshowthatthefailureofrockunderperiodicdisturbanceloadhasathresholdvalue.Whentheloadislowerthanthethresholdvalue,therockwillnotbedestroyed,andtheelasticmodulusisstrengthened.Itisconcludedthathighaveragestressandhighdis-turbanceamplitudeareunfavorablefactorsforrockfailure.Whentheupperlimitstressexceedstheunia-xialcompressivestrength,theinfluenceonfailurecycletimesofrockwithaveragestressanddistur-banceamplitudeincreasingismoreobvious.Withtheupperlimitstressbeingsame,theaveragestressanddis-turbanceamplitudebeingdifferent,thesensitivityofrockfailuretoaveragestressishigherthanthedis-turbanceamplitude.Therockfailureunderperiodicdisturbanceloadismoreviolentthanthatunderstaticload.Withtheincreaseofaveragestressordisturbanceamplitude,therockfailureformchangesfromten-sile-shearfailuretotensilesplittingfailure.
作者：樊宝杰 赵伏军 刘永宏 张宗堂 Author：FANBaojie ZHAOFujun LIUYonghong ZHANGZongtang
作者单位：湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201;湖南省城市地质调查监测所,湖南长沙410007湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南湘潭411201湖南科技大学岩土工程稳定控制与健康监测湖南省重点实验室,湖南湘潭411201
刊名：安全与环境工程 ISTICPKU
Journal：SafetyandEnvironmentalEngineering
年，卷(期)：2024, 31(3)
分类号：X948TD315
关键词：大尺寸岩石 低频周期扰动载荷 扰动平均应力 扰动载荷幅值 应变 破坏形态 力学特性试验
Keywords：large-sizerock low-frequencyperiodicdisturbanceload disturbanceaveragestressratio ampli-tuderatioofdisturbanceload strain destructionform mechanicalpropertytest
机标分类号：TU452TD32TU398.7
在线出版日期：2024年6月18日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，湖南省自然科学基金项目，湖南省自然科学基金项目大尺寸岩石在低频周期扰动载荷下的力学特性试验研究[
期刊论文] 安全与环境工程--2024, 31(3)樊宝杰 赵伏军 刘永宏 张宗堂岩石长期处于高静应力状态且频繁受到周期扰动载荷的影响是引发各种地质灾害的关键因素.利用自制的CX-8568冲击扰动围岩试验系统对大尺寸红砂岩开展了低频周期扰动载荷下的力学特性试验,分析了高应力状态下不同扰动平均...参考文献和引证文献
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