尺寸效应和应变速率对岩石力学特性影响的试验研究
孟庆彬
韩立军
浦海
李浩
文圣勇
李昊
1.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州,2211162.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州,2211163.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州,2211164.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州,2211165.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州,2211166.中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏 徐州,221116
摘要：采用MTS 815.02型电液伺服岩石力学试验系统,对6种规格岩样应变速率在1×10-5～5×10-3 s-1范围内进行了6级应变速率下的单轴压缩试验,分析了岩样尺寸、应变速率对岩样峰值强度、弹性模量、峰值应变、声发射特性及破坏形态等力学性质的影响.结果表明,岩样的峰值强度与岩样尺寸呈负相关,与应变速率呈正相关,两者均可采用二次多项式进行描述.当岩样尺寸较小(L/D＜2.0)时,岩样声发射振铃数在峰值应力前后呈先逐渐增多后减少的渐变规律,声发射模式属于渐进发射型;当岩样尺寸较大(L/D≥2.0)时,在达到峰值应力之前声发射数量较少,在应力峰值处突然爆发显著的声发射事件,声发射模式属于突跃发射型.当岩样高径比较小(L/D＜2.0)时,随着应变速率的增加,岩样的声发射振铃数与振铃次数增多,声发射活动越强烈,岩样破坏形式较为复杂,沿轴向出现较多的劈裂面或岩样产生圆锥形破坏;当岩样高径比较大(L/D≥2.0)时,岩样基本为单一剪切破坏.当应变速率较小(ε'＜5×10-4 s-1)时,岩样破坏形式为剪切破坏或拉剪混合破坏;当应变速率较大(ε'≥5×10-4 s-1)时,随着应变速率的增加,岩样易产生圆锥形破坏.
关键词：尺寸效应应变速率强度与变形特性声发射破坏形态
分类号：TU458.3(土力学、地基基础工程)
资助基金：实验室开放基金(CDPM2014KF03)优秀青年科学基金(51322401)国家自然科学基金(51579239)国家自然科学基金(51574223)中国博士后科学基金(2015M58093)中国博士后科学基金(2014M551700)中国博士后科学基金(2013M531424)
论文发表日期：2016-01-01
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）
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