岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (8): 2387-2398.doi: 10.16285/j.rsm.2023.1640CSTR: 32223.14.j.rsm.2023.1640
李晓锋1, 2,李海波1, 2,刘黎旺3,傅帅旸1, 2
LI Xiao-feng1, 2, LI Hai-bo1, 2, LIU Li-wang3, FU Shuai-yang1, 2
摘要: 了解岩石动态抗拉特性对于研究岩体工程在爆破和地震荷载作用下的动态响应具有重要意义。结合超高速相机和数字图形相关技术(digital image correlation,DIC)对花岗岩开展冲击劈裂试验。通过电测应变法和超高速相机判断了巴西圆盘试样的应力平衡和中心起裂条件。采用超高速DIC方法分析了微秒时间尺度上岩石变形场演化,并结合偏光镜试验讨论了晶体尺度上的材料率效应机制。结果表明:花岗岩的抗拉强度随应变速率的关系存在3个分区,II区满足统一动态强度模型,其特征应变率和动增长系数分别为48.3 s−1和0.97,且平均破碎尺寸并不随应变率的增加而显著变化;残余动能占耗散能比值为23%~47%。在晶体尺度上,细观破裂主要以穿晶裂纹、弯折裂纹、裂纹簇聚成带和晶体粉碎化等形式出现。随着应变率增加,岩石的破坏过程发生从中心起裂到边界失效转变,当应变率超过一定值,应力平衡和中心起裂条件失效,动态抗拉强度随应变速率增加反而降低,导致试验条件的有效性存在偏差,试验结果需审慎评估。
中图分类号: TU 457| [1] | 刘一鸣, 李振, 冯国瑞, 杨鹏, 白锦文, 黄炳雄, 李东, . 循环加卸载下裂隙砂岩声−热响应特征及前兆规律[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2773-2791. |
| [2] | 陈嘉瑞, 樊宝云, 叶剑红, 张春顺, . 钙质砂颗粒破碎特性及破碎演化模型三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2095-2105. |
| [3] | 吕萌, 王亮清, 谢妮, 朱林锋, 安彩龙, 柯睿, 王旭晨, . 加锚异性结构面剪切特性及声发射响应特征研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2106-2120. |
| [4] | 倪祖甲, 乔江美, 张俊楷, 唐旭海, . 基于微观岩石力学试验及精确矿物晶体建模的砂岩力学性质及波速分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1865-1880. |
| [5] | 张艳博, 周浩, 梁鹏, 姚旭龙, 陶志刚, 来有邦, . 基于到时精确拾取与智能优化算法结合的岩石声发射定位方法研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(5): 1643-1656. |
| [6] | 姜立春, 李金柱, 李萍丰, 陈俊豪, . 顶板垮塌激励下多中段空区底板响应特征研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 916-929. |
| [7] | 马语航, 何明明, 李宁, . XCY-2旋切触探系统研发及应用[J]. 岩土力学, 2025, 46(3): 1025-1038. |
| [8] | 卢正, 李梦威, 唐楚轩, 胡智, 赵阳, 则志辉, 姚海林, . 考虑不同级配影响的填石路基压实质量评价研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(11): 3346-3354. |
| [9] | 李利萍, 余泓浩, 李秋雨, 潘一山, . 含水煤块超低摩擦效应试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(10): 3093-3103. |
| [10] | 范浩, 王磊, 罗勇, 朱传奇, . 卸荷损伤砂岩的分级加载三轴蠕变力学特性试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 277-288. |
| [11] | 李顺群, 蔡田明, 张勋程, 张丙坤, 杨长松, 周光毅, 周燕, . 冲击荷载作用下非饱和场地的三维应力响应[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 477-484. |
| [12] | 孙杰豪, 郭保华, 田世轩, 程坦, . 基于声发射特征参数的砂岩节理直剪破坏特征试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(S1): 167-177. |
| [13] | 苗柯韩, 黄勇, 马晓凡, 王超琦. 基于分形理论的岩体粗糙裂隙中溶质运移预测模型研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(9): 2527-2538. |
| [14] | 王磊, 杨震宇, 陈礼鹏, 王勇, 张帅, 王安铖, 李伟利, . 不同超临界CO2浸蚀时间后冲击煤体能量演化与破坏特征[J]. 岩土力学, 2024, 45(8): 2251-2262. |
| [15] | 卢英瑞, 冯现大, 刘日成, 李树忱, 胡明慧, 董峰吉, . 卸载速率对卸载诱发注浆加固节理岩体滑移行为影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2024, 45(8): 2397-2410. |
|
||