• 论文
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
循环荷载下互层岩样力学声学特征试验
  • 作者

    来兴平白瑞曹建涛单鹏飞方贤威张旭东刘伯伟

  • 摘要
    为研究循环加卸载条件下互层岩样的力学特性和破坏前兆信息,利用电液伺服压力机试验系统和SAEU2S多通道声发射信号采集系统对天然互层标准试样进行了单轴压缩和单轴分级循环加卸载试验,对比分析了自然和饱水状态下互层岩样的强度、变形特征、破坏模式及声发射特性。结果表明:较单轴加载,循环加卸载会导致自然状态试样强度降低;在同一加载条件下,饱水均会对互层岩样的强度造成劣化,在循环加卸载和水的耦合作用下,互层试样强度劣化率达60.19%;自然与饱水试样的加卸载平均变形模量分别为6.571,7.927,3.646,4.858 GPa,表明水的存在会降低试样刚度;单轴压缩载荷下试样主要表现为贯通劈裂剪切型破坏,循环载荷下试样表现为拉-剪混合破坏。基于声发射参数表征的试样损伤曲线在"卸载-再加载"时出现短暂的"台阶"平静期现象,研究发现互层试样失稳破坏前最后一次出现"台阶"平静期时所对应的损伤约为70%,该值可作为预测互层岩石失稳破坏的前兆预警,可为工程岩体灾害预警提供理论参考。
  • 关键词

    互层岩体循环加卸载不同含水状态力学特征声发射特征

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51904227);陕西省自然科学基础研究计划企业联合基金项目(2019JLZ-04);
  • 文章目录
    0 引 言
    1 试验设计及方法
    1.1 试样特征与尺寸
    1.2 试验设备与系统
    1.3 试验方案与设计
    2 互层岩样的力学特征
    2.1 应力-应变曲线特征分析
    2.2 强度变化特征分析
    2.3 变形模量特征分析
    2.4 破坏特征分析
    3 互层岩样的声学特征
    3.1 基于声发射参数的岩样损伤分析
    3.2 循环载荷下互层岩样破坏前兆特征
    4 结 论
  • 引用格式
    来兴平,白瑞,曹建涛,单鹏飞,方贤威,张旭东,刘伯伟.循环荷载下互层岩样力学声学特征试验[J].西安科技大学学报,2021,41(06):955-963.DOI:10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2021.0601.
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