论文摘要
为了探索岩石受力状态及水力耦合下的反馈特征,研究岩石损伤破坏过程中的力学行为及能量演化规律,以黄砂岩单、三轴及孔隙水声发射实验为基础,分析有效应力影响下的强度特征及变形特性,获取全过程的能量转化规律,基于声发射能量推导演化方程,并以此分析不同条件下黄砂岩损伤演化阶段及特征,实验结果表明:有效峰值载荷与有效残余应力与有效围压呈现正相关。随着有效围压的增大,弹性模量呈现线性增大,泊松比与水压力呈现反比特征,压密阶段越来越短,弹、塑性阶段不断延长,扩容点也在不断增大。随着有效围压的增加,主控裂纹越来越规整,线性特征越来越明显,微裂纹越来越少,破裂角度逐步增大;在水力耦合条件下,岩石主破裂更加明显,微破裂随着水压和围压的增加而逐渐递减。通过分析有效正应力和有效剪应力之间的关系,τ-σ破坏强度曲线满足库仑准则。随着有效围压的增大,峰前总能量、弹性能、耗散能、峰后释放的能量及盈余能量均呈现增大的趋势。随着孔隙水压力的增大,盈余能量越来越小,说明高水压能够降低发生动力破坏。基于能量损伤演化方程给出了损伤演化典型的5个阶段,得到了水压力与岩石脆性损伤之间的关系。研究结果对于不同受力状态围岩控制及注水防治灾害具有理论意义。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 刘刚,李英明,肖福坤,黄顺杰,张若飞
关键词: 岩石力学,孔隙水,受力状态,力学行为,损伤演化,能量演化
来源: 岩石力学与工程学报 2019年S2期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室,黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室
基金: 国家自然科学基金资助项目(51574006,51574115),国家自然科学基金青年基金资助项目(51604100)~~
分类号: TU45
DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2019.0625
页码: 3532-3544
总页数: 13
文件大小: 1760K
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