高温作用后2种层理砂岩的动态力学试验及细观分析
顾超1
许金余2
孟博旭1
闻名1
娄传鑫1
1.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安,7100382.空军工程大学机场建筑工程系,陕西西安710038;西北工业大学力学与土木建筑学院,陕西西安710072
摘要：为研究层理岩石的动态力学和细观结构方面的各向异性特征,利用大直径(φ100 mm)分离式霍普金森压杆(SHPB)系统,进行高温作用后层理砂岩的动态压缩试验,而后对试件破坏断口进行SEM电镜扫描试验,分析其断口形貌特征与能耗规律,并对提取出的微裂缝网络进行数值分析.试验结果表明:高温作用后各向异性砂岩的动态力学性能受冲击弹速、温度效应、层理各向异性的共同影响,随着冲击弹速的增加,砂岩的峰值强度逐渐增加,峰值应变逐渐增大,变形模量也逐渐增加;随着温度的升高,砂岩的峰值强度逐渐减小,峰值应变逐渐增大,而变形模量逐渐减小;平行层理砂岩的峰值强度、峰值应变和变形模量普遍高于垂直层理岩样,整体性更好.层理砂岩在高应变率下破坏的断口表面比在低应变率下整体度差,形貌更加粗糙.经历温度不大于400℃时,断面以沿晶破坏和穿晶破坏为主,表现为脆性断裂;经历温度为800℃时,除前2种断裂模式外,断面局部还出现塑性破坏和韧性破坏特征.砂岩在高应变率下破坏时能耗普遍高于低应变率破坏.断口裂隙的数量、裂隙的面积、裂隙的形状三者均存在明显的各向异性差异,水平层理的裂隙数量普遍高于垂直层理;水平层理岩样的微观裂隙率曲线低于垂直层理岩样;垂直层理的裂隙形状普遍比水平层理规则.高温处理后岩样动态破坏断口的裂隙形态趋于规则.
关键词：岩石力学高温作用层理砂岩动态力学断口分析
分类号：TD313(矿山压力与支护)TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(51378497)
论文发表日期：2019-01-01
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：11( 2710-2720 )
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