›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (S2): 163-169.doi: 10.16285/j.rsm.2017.S2.022

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

高应变率下饱水花岗岩动力学特性的低温效应

王建国1,杨 阳2,郭延辉1,刘 洋3,黄永辉4,王立娜1   

  1. 1. 云南农业大学 建筑工程学院,云南 昆明 650201;2. 云南农业大学 水利学院,云南 昆明 650201; 3. 安徽建筑大学 土木工程学院,安徽 合肥 230601;4. 昆明理工大学 电力工程学院,云南 昆明 650500
  • 收稿日期:2017-06-22 出版日期:2017-11-23 发布日期:2018-06-05
  • 通讯作者: 杨阳,男,1988年生,博士,讲师,主要从事爆破与冲击动力学研究。E-mail:519485237@qq.com E-mail:wangjg0831@163.com
  • 作者简介:王建国,男,1987年生,博士,讲师,从事工程爆破和岩石动力学方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No. 51604006);云南省科技厅基础研究青年项目(No. 2016FD029);云南省教育厅科学研究基金(No. 2016ZZX108)。

Low temperature effect of saturated granite on dynamic characteristics at high strain rates

WANG Jian-guo1, YANG Yang2, GUO Yan-hui1, LIU Yang3, HUANG Yong-hui4, WANG Li-na1   

  1. 1. College of Civil and Architectural Engineering, Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201, China; 2. College of Water Conservancy, Yunnan Agricultural University, Kunming,Yunnan 650201, China; 3. School of Civil Engineering, Anhui Jianzhu University, Hefei , Anhui 230601, China; 4. Faculty of Electric Power Engineering,Kunming University of Science and Technology, Kunming , Yunnan 650500, China
  • Received:2017-06-22 Online:2017-11-23 Published:2018-06-05
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51604006), Yunnan Science and Technology Department (2016FD029), and Projects Supported by Yunnan Education Department(2016ZZX108).

摘要: 通过分裂霍普金森压杆(SHPB)动态冲击试验,研究了低温梯度(25 ℃~-40 ℃)对饱水花岗岩动态力学性能及破坏形态的影响,分析了常温到负温动力学参数的变化规律。试验结果表明,高应变率下饱水花岗岩峰值应力随温度的降低变化趋势形似“乁”字形;峰值应变先减小再增大,其拐点温度为-10 ℃;试件的破坏形态受温度影响效果显著,用能量耗散值表征的损伤变量能够较准确地反映不同低温条件下饱水花岗岩在高应变率冲击作用下的宏观破坏特征;峰值应变和损伤变量随温度的变化关系说明饱水花岗岩冻结后的强度不只受冰的劣化作用,低温反而会使其强度有所增加。研究成果对高寒地区类似岩体工程爆破开挖的规划、设计、施工具有重要的参考价值。

关键词: 饱水花岗岩, 低温效应, 霍普金森压杆(SHPB), 动力学特性, 损伤

Abstract: In this paper, the variation rules of kinetic parameters, dynamic mechanical properties and failure form of saturated granite under low temperature from 25 ℃ to – 40 ℃ are investigated by means of split Hopkinson pressure bar(SHPB) dynamic impact experiment system. Experimental results show that, under high strain rate condition, the peak stress of saturated granite changes like a "乁" glyph with decreasing temperature. The peak strain decreases first, then increases, and the inflection point temperature is –10 ℃. The failure mode of specimen is significantly affected by temperature. Under the impact of high strain rate, the damage variable which is represented by energy dissipation can accurately reflect the macroscopic fracture characteristics of saturated granite in different low temperature conditions. The peak strain and damage variable change with temperature shows that when low temperature is within a certain range, the strength of the frozen granite is not only affected by the degradation of ice, instead, the strength of the saturated granite increases with the low temperature. The research results possess important reference value for the engineering planning, design and construction of similar rock mass blasting excavation in alpine region.

Key words: saturated granite, low temperature effects, split Hopkinson pressure bar(SHPB), dynamic characteristic, damage

中图分类号: 

  • TU452

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