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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
无充填和石膏充填预制裂隙花岗岩力学特性与能量演化差异研究
  • 24
  • 作者

    刘吉祥 赵钺 沈彦丞 赵尔丞

  • 单位

    兰州有色冶金设计研究院有限公司武汉理工大学资源与环境工程学院

  • 摘要
    目的 裂隙对工程岩体的力学性能和稳定性带来了不利影响,而充填物在一定程度上可起到加固作用,此外裂隙岩体在破坏过程中的能量演化规律则反映了充填物的加固机理;因此,为了探索无充填物和有充填物两类状态下预制裂隙花岗岩试件的力学特性和能量演化差异,方法 预制了包含中心圆孔的不同裂隙倾角花岗岩试件,并考虑了石膏充填状态的影响,通过单轴压缩试验探讨了试件的力学行为和储能特性。结果 结果表明:无充填物和石膏充填下花岗岩的峰值强度和弹性模量随预制裂隙倾角增大而线性增大,峰值总输入能和储能极限随预制裂隙倾角增大而指数增加。可见石膏充填并未改变预制裂隙对花岗岩峰值强度、弹性模量以及能量吸收和存储演化规律的影响,但石膏填充增强了试件的完整性,且能吸收外界输入的能量,使其破坏所需的能量和储能水平得到提升,且这种增强效果在预制裂隙倾角为0°~60°时较为显著,而60°~90°时减弱。此外,为了表征试件破坏过程中的能量演化特征,通过能量抑制原理提出了对应的弹性应变能演化模型,并验证了该能量模型的可靠性。结论研究结果可为裂隙岩体的注浆加固提供理论指导。
  • 关键词

    预制裂隙花岗岩试件石膏充填单轴压缩试验力学特性能量演化规律

  • 引用格式
    刘吉祥,赵钺,沈彦丞,等.无充填和石膏充填预制裂隙花岗岩力学特性与能量演化差异研究[J/OL].河南理工大学学报(自然科学版),1-11[2025-04-04].https://doi.org/10.16186/j.cnki.1673-9787.2024040009.
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