循环荷载作用下红砂岩能量演化特征研究
郭红军1
季明2
孙中光3
周舟2
1.江苏建筑职业技术学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 深遛岩土力学与地下工程国家邩点实验室,江苏 徐州 2211162.中国矿业大学 矿业工程学院 深遛煤炭资源开邥教育遛邩点实验室,江苏 徐州 2211163.瓦斯灾害监控与应急技术国家邩点实验室,邩庆 400037;中煤科工集团邩庆研究院有限公司,邩庆 400039
摘要：岩石是一种非均质、各向异性的天然介质,由随机分布的晶粒和裂隙构成.结合红砂岩单轴循环加卸载试验,重新划分了加卸载过程中的应变能密度的组成,包括塑性应变能密度和弹性应变能密度,后者为裂隙应变能密度与基质应变能密度之和,旨在进一步探索红砂岩在循环荷载作用下的能量演化特征.研究结果表明:① 随着应力水平的升高,各应变能均呈指数式增长,弹性应变能占主导,为60％～80％,其中基质应变能基本不低于70％,塑性阶段,二者增速降低;② 将整个加卸载过程分为3个应力水平阶段:低于20％应力水平、20％～70％应力水平和大于70％应力水平,与岩石单轴载荷作用下的压密阶段、弹性阶段和塑性阶段具有一致性;③ 弹性能量指数整体呈先升后降趋势,在65％～75％应力水平时出现最大值,该应力状态下岩石启动岩爆的可能性增加,回弹变形指数整体呈降低—波动—升高—降低的趋势,反映岩石内部基质与裂隙在载荷作用下的变形特征.研究结果可为分析工程岩体稳定性及冲击危险性提供参考.
关键词：红砂岩循环荷载应力水平应变能密度岩爆
分类号：TD322(矿山压力与支护)
资助基金：江苏省高等学校自然科学研究面上资金资助项目(20KJB560032)重庆市自然科学基金(cstc2019jcyj-msxmX0633)重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0972)江苏省建设系统科技项目(2020ZD30)天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2020-TD-ZD007)
论文发表日期：2021-12-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 11-19 )
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