岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (10): 2683-2695.doi: 10.16285/j.rsm.2021.0012
龚囱1, 2,赵坤1,包涵1,赵奎1,曾鹏1,王文杰1
GONG Cong1, 2, ZHAO Kun1, BAO Han1, ZHAO Kui1, ZENG Peng1, WANG Wen-jie1
摘要: 对红砂岩进行了蠕变声发射定位试验,分析了声发射震源在沿加载方向与垂直于加载方向上的演化规律。在此基础上,以固定的时间窗口和时间步距,计算并研究了震源zi值与ri值的分形维数特征。试验结果表明:当蠕变应力等于或大于损伤应力时,声发射震源时空演化规律反映的是微裂纹萌生、成核与扩展、贯通的过程。微裂纹的萌生主要产生于减速蠕变阶段,在此过程中微裂纹在沿加载方向与垂直加载方向上,表现为自试件端部与外壁向试件中心演化的过程,并且zi值与ri值的分形维数总体呈现减小的特征。微裂纹的成核过程出现在等速蠕变阶段,其位置位于试件的中心部位。而后,随着蠕变时间的增大,微裂纹步入扩展阶段,此时微裂纹演化表现为自试件中心向端部与外壁方向扩展的过程。对应的zi值与ri值的分形维数均处于较低水平,该特征可作为微裂纹步入成核与扩展过程的标志。微裂纹的贯通产生于加速蠕变阶段,在此过程中沿加载方向上微裂纹主要分布于试件轴向中上部与中下部,而在垂直加载方向上微裂纹遍布试件半径方向,但震源zi值与ri值的分形维数均随着蠕变时间的增大而小幅度上升,该特征可作为微裂纹步入贯通过程的标志。该研究结果可为探索岩石蠕变细观机制与蠕变破坏预测方法提供理论与试验支撑。
中图分类号:
[1] | 王兴开, 夏才初, 朱哲明, 谢文兵, 宋磊博, 韩观胜, . 单级荷载下极软煤岩长期蠕变规律及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2078-2088. |
[2] | 冯忠居, 江冠, 赵瑞欣, 龙厚胜, 王政斌, 张正旭, . 基于多因素耦合效应的锚索预应力长期损失研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2215-2224. |
[3] | 李福林, 杨健, 刘卫群, 范振华, 杨玉贵, . 单轴压缩条件下泥岩加载速率变化效应研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 369-378. |
[4] | 周哲, 陈善雄, 戴张俊, 黄康, 余飞, . 基于点荷载试验的新生代红砂岩 强度软化规律研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(11): 2997-3007. |
[5] | 邹先坚, 王益腾, 王川婴. 钻孔图像中岩石结构面三维形貌特征及 优势抗滑方向研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 290-298. |
[6] | 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣. 孔隙水压力对锯齿状结构面剪切蠕变特性的影响[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2901-2912. |
[7] | 李列列, 管俊峰, 肖明砾, 刘海朝, 唐克东, . 一种横观各向同性岩体蠕变模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2922-2930. |
[8] | 孟敏强, 王磊, 蒋翔, 汪成贵, 刘汉龙, 肖杨, . 基于尺寸效应的粗粒土单颗粒破碎试验及数值模拟[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2953-2962. |
[9] | 吝曼卿, 张兰, 刘夕奇, 夏元友, 张电吉, 彭亚利, . 梯度应力作用下模型试件的岩爆破坏细观分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 2984-2992. |
[10] | 刘家顺, 靖洪文, 孟波, 王来贵, 张向东, 杨建军, . 含水条件下弱胶结软岩蠕变特性 及分数阶蠕变模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2609-2618. |
[11] | 魏尧, 杨更社, 申艳军, 明锋, 梁博, . 白垩系饱和冻结砂岩蠕变试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(8): 2636-2646. |
[12] | 庄心善, 赵汉文, 王俊翔, 黄勇杰, 胡智. 循环荷载下重塑弱膨胀土滞回曲线 形态特征定量研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1845-1854. |
[13] | 褚福永, 朱俊高, 翁厚洋, 叶洋帆. 粗粒料级配缩尺后最大干密度试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1599-1604. |
[14] | 陈琼, 崔德山, 王菁莪, 刘清秉. 不同固结状态下黄土坡滑坡滑 带土的蠕变试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1635-1642. |
[15] | 徐毅青, 邓绍玉, 葛琦. 锚索预应力初期与长期损失的预测模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(5): 1663-1669. |
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