岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (S1): 186-196.doi: 10.16285/j.rsm.2022.0926
姜明归1, 2,孙伟1, 2,李金鑫1, 2,樊锴1, 2,刘增1, 2
JIANG Ming-gui1,2, SUN Wei1,2, LI Jin-xin1,2, FAN Kai1,2, LIU Zeng1,2
摘要: 为研究冲击荷载作用下全尾砂胶结充填体断裂特性及能耗特征,借助分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)试验系统,开展中等应变率下不同灰砂比充填体的单轴冲击试验。结果表明:灰砂比相同时,充填体的峰前应变能、吸收能、峰前应变能密度及吸能密度均随入射能的增加呈指数函数递增规律;当入射能小于16 J时,灰砂比为1︰6的充填体的吸能密度、峰前应变能密度、吸收能及峰前应变能比灰砂比1︰4与1︰8的更大;相同峰值强度、入射能、峰前应变能及吸收能下,充填体的断裂韧度均随灰砂比的增大而逐渐增大;充填体的断裂韧度随着动态峰值强度、吸能密度及峰前应变能密度的增加呈线性增长,而随着入射能、峰前应变能及吸收能的增加呈指数函数递增规律,灰砂比为1︰4的充填体断裂韧度随吸能密度、峰前应变能密度的增幅是灰砂比为1︰6和1︰8的2~3倍;基于应变能密度、能耗与应变的增长规律,可将充填体的损伤破坏演化过程划分为非线性压密、线弹性变形、弹塑性变形、峰后破坏4个阶段;通过对充填体试验结果回归分析,从能耗角度得出充填体断裂韧度的计算公式,可为井下充填体的稳定性分析提供参考。
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[1] | 张宪尚, 文光才, 朱哲明, 隆清明, 刘杰, . 冲击荷载下充填节理岩体I型裂纹动态扩展特性研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(2): 396-406. |
[2] | 尚德磊, 陈进帆, 褚鹏, . 岩石张拉裂缝与充填胶结裂隙的相互作用[J]. 岩土力学, 2023, 44(S1): 319-331. |
[3] | 刘勇健, 傅杨攀, 赖明洋, 李彰明, 方昊圆, 谢治堃, . 冲击荷载下土体动力响应与加载速率效应研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(9): 2485-2494. |
[4] | 赵光明, 刘之喜, 孟祥瑞, 张若飞, 顾清恒, 戚敏杰, . 真三轴循环主应力作用下砂岩能量演化规律[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 1875-1890. |
[5] | 王磊, 张帅, 刘怀谦, 陈礼鹏, 朱传奇, 李少波, 王安铖, . 冲击荷载下含瓦斯煤能量耗散及损伤破坏规律[J]. 岩土力学, 2023, 44(7): 1901-1915. |
[6] | 冉龙洲, 袁松, 王希宝, 王峥峥, 张生, . 明棚洞落石冲击荷载计算方法研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1748-1760. |
[7] | 侯永强, 尹升华, 杨世兴, 张敏哲, 刘洪斌, . 动态荷载下胶结充填体力学响应及能量 损伤演化过程研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 145-156. |
[8] | 马秋峰, 刘志河, 秦跃平, 田静, 王树立, . 基于能量耗散理论的岩石塑性-损伤本构模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1210-1220. |
[9] | 王爱文, 高乾书, 潘一山, . 煤层钻孔降倾-控变-耗能防冲机制试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1230-1244. |
[10] | 卢浩, 冯夏庭, 杨成祥, 张希巍, . 不同预制裂缝方法及长度对岩石三点弯曲 试验的影响[J]. 岩土力学, 2021, 42(4): 1115-1125. |
[11] | 熊仲明, 吕世鸿, 李运良, 赵奇峰, 李进, 谭书舜, 张向荣, 朱玉荣, 姜磊, 杨琪凡, 张宁波, 张子栋. 被动围压下黄土动态力学性能与能量耗散研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 775-782. |
[12] | 金爱兵, 巨有, 孙浩, 赵怡晴, 李海, 张舟, 陆通, . 相变储能充填体孔隙结构及强度劣化机制研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2623-2633. |
[13] | 吴顺川, 孙伟, 刘洋, 成子桥, 许学良, . Ⅰ型断裂韧度模拟方法及细观影响因素研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2536-2546. |
[14] | 刘新宇, 张先伟, 岳好真, 孔令伟, 徐超, . 花岗岩残积土动态冲击性能的SHPB试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 2001-2008. |
[15] | 徐东升, 黄明, 黄佛光, 陈成. 不同级配珊瑚砂水泥胶结体的破坏行为分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1531-1539. |
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