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砂岩三轴卸荷路径下的力学特征及能量演化规律研究
  • 157
  • 作者

    李胤达尚涛韩流陈树召

  • 单位

    中国矿业大学矿业工程学院

  • 摘要
    为更准确地认识卸荷作用对岩石力学性质及裂隙发育过程的影响，开展了低损伤条件下卸围压常三轴试验，分析5种卸荷速率下试样的力学响应，基于弹塑性理论研究卸荷膨胀效应及径向能量演化规律。结果表明：不同路径卸载围压试验，轴向、径向应变经历了不同的变化阶段，试样呈现张剪复合破坏，卸荷路径增强了内摩擦效应；卸荷过程中，剪胀角呈现先快速增加并达到峰值，短暂保持后逐渐减小，最后趋于稳定的演化规律；径向体积功密度先线性减小，后加速减小直至岩样破坏。针对低损伤条件下砂岩试样，卸荷速率对其力学响应及能量演化影响较小，试样破坏机理为：围压卸载后，张拉裂隙发育，承载能力下降到卸荷阈值，压剪裂隙快速发育形成宏观裂纹，试样发生破坏。
  • 关键词

    岩石力学卸荷路径卸荷速率破坏模式剪胀角能量演化

  • 基金项目(Foundation)
    国家重点研发计划项目(2016YFC0501103)；国家自然科学基金青年基金项目(51804298)；国家自然科学基金项目(51774271)；
  • 文章目录
    1 试验材料及方案
    1.1 砂岩试样
    1.2 试验设备
    1.3 试验方案
    1) 单轴与常三轴加载试验
    2) 常三轴卸载围压试验
    2 结果与分析
    2.1 应力应变关系
    2.2 破坏模式
    3 讨 论
    3.1 卸荷条件下的膨胀效应
    3.2 卸荷能量演化特征
    3.3 不同卸荷速率的力学响应
    4 结 论
  • 引用格式
    李胤达,尚涛,韩流,陈树召.砂岩三轴卸荷路径下的力学特征及能量演化规律研究[J].采矿与安全工程学报,2023,40(03):621-632.DOI:10.13545/j.cnki.jmse.2022.0187.
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