岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (4): 1443-1458.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0311CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0311
张坤博1,黄彦华1, 2,印昊1,李明旭1,杨景3
ZHANG Kun-bo1, HUANG Yan-hua1, 2, YIN Hao1, LI Ming-xu1, YANG Jing3
摘要: 为探究不同冷却方式下的岩石强度特性及破裂机制,对高温后灰岩进行自然冷却和遇水冷却处理,开展高温后灰岩巴西劈裂和声发射试验,获得了不同冷却方式下的灰岩抗拉强度,采用K-Means算法分析了灰岩破坏过程张拉及剪切裂纹演化规律。利用PFC构建了灰岩数值模型,分析了温度和冷却方式对灰岩抗拉强度、裂纹演化过程、位移场和力链的影响规律。结果表明:(1)灰岩抗拉强度随着温度升高而降低,且遇水冷却下灰岩强度低于自然冷却条件,与未经高温处理的灰岩相比,200~600 ℃下自然冷却的灰岩抗拉强度降幅为21.8%、62.8%、77.3%,遇水冷却的抗拉强度降幅为54.5%、65.3%、79.2%;(2)随着温度升高,峰前声发射事件增多,灰岩内部损伤程度逐渐加剧,且张拉裂纹分布于整个加载过程,而剪切裂纹主要分布于峰值及峰后阶段;(3)随着温度升高,裂纹复杂程度增加,遇水冷却下主裂纹衍生出较多次生裂纹,震级事件频率上升,位移场分布不规则性增强,力链网络稳定性降低。
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