真三轴动静组合加载下非均质花岗岩损伤特性与能量演化机制研究
龚航里1
王明洋2
罗忆1
邱艳宇2
刘婷婷1
李新平1
1.武汉理工大学 土木工程与建筑学院,湖北 武汉 4300702.陆军工程大学 爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,江苏 南京 210007
摘要：为了研究三向应力约束下非均质花岗岩的动态力学特性及能量演化行为,采用真三轴Hopkinson装置开展了多云母类和岩脉类花岗岩的动静组合荷载循环加载试验,并结合FLAC3D-PFC3D耦合建模分析方法,分析了三向应力约束与高应变率对非均质花岗岩动态裂纹扩展及能量演化机制的影响.研究结果表明:①在循环动态加载过程中,花岗岩内部裂缝网络的连通性逐渐增强,最终形成与最小主应力方向近似平行的高密集宏观剪切裂纹网络,岩脉类试样抗冲击能力较多云母类试样明显更低;②增大轴向应力导致晶间拉伸裂纹比例增大,促使起裂应力比(σci/σd)和损伤应力阈值比(σcd/σd)降低,起裂应力和损伤应力阈值发生时间提前,并显著削弱了试样的动态强度;③侧向应力约束提高了试样动态损伤应力阈值,延缓了起裂应力发生时间,抑制了颗粒间相对滑移的摩擦作用,减弱了破坏过程中动能的释放,并对试样的动态强度表现出强化效应;④在真三轴应力约束下,冲击加载主要贡献于滑移摩擦能的耗散,而动能始终保持在相对较低的水平.
关键词：动静组合荷载非均质岩石动态损伤能量演化3D-GBM模型
分类号：TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家重点研发计划(2021YFC3100800)国家自然科学基金(51979208)中国博士后科学基金面上资助项目(2024M762516)
论文发表日期：2025-06-30
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：17( 47-63 )
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