岩石力学与工程学报
巖石力學與工程學報
암석역학여공정학보
CHINESE JOURNAL OF ROCK MECHANICS AND ENGINEERING
2013年
7期
1358-1372
,共15页
金解放%李夕兵%钟海兵
金解放%李夕兵%鐘海兵
금해방%리석병%종해병
岩石力学%循环冲击%三维静载荷%抵抗冲击能力%动态峰值应力%变形特性
巖石力學%循環遲擊%三維靜載荷%牴抗遲擊能力%動態峰值應力%變形特性
암석역학%순배충격%삼유정재하%저항충격능력%동태봉치응력%변형특성
rock mechanics%cyclic impact%three-dimensional static loads%impact resistance ability%dynamic peak stress%deformation characteristic
利用动静组合加载试验装置,对具有不同轴压和围压的砂岩进行循环冲击试验,研究砂岩抵抗循环冲击载荷能力的变化特性,并重点讨论围压和轴压对砂岩动态疲劳力学特性的影响。围压分别设置为4,8,10和12 MPa四个系列,轴向静载荷分别设置为49,84,105和125 MPa 四个系列,入射杆上的入射波大小相等,入射能大小为230 J。结果表明,相同围压下,总循环冲击次数随轴压的增大而减小;相同轴压下,随围压的增加,岩石承受的总循环冲击次数增加。随循环冲击次数的增加,岩石动态峰值应力、加载段的变形模量和弹性应变逐渐减小,动态峰值应变和残余应变逐渐增加。动态峰值应力和平均应变率具有良好的负线性关系;相同围压情况下,随轴压的递增,动态峰值应力和平均应变率拟合直线斜率的绝对值越来越大;相同轴压情况下,随着围压的增加,拟合直线斜率的绝对值越来越小。三维静应力情况下,减小轴压或增加围压有利于提高岩石抵抗外部循环冲击的能力。
利用動靜組閤加載試驗裝置,對具有不同軸壓和圍壓的砂巖進行循環遲擊試驗,研究砂巖牴抗循環遲擊載荷能力的變化特性,併重點討論圍壓和軸壓對砂巖動態疲勞力學特性的影響。圍壓分彆設置為4,8,10和12 MPa四箇繫列,軸嚮靜載荷分彆設置為49,84,105和125 MPa 四箇繫列,入射桿上的入射波大小相等,入射能大小為230 J。結果錶明,相同圍壓下,總循環遲擊次數隨軸壓的增大而減小;相同軸壓下,隨圍壓的增加,巖石承受的總循環遲擊次數增加。隨循環遲擊次數的增加,巖石動態峰值應力、加載段的變形模量和彈性應變逐漸減小,動態峰值應變和殘餘應變逐漸增加。動態峰值應力和平均應變率具有良好的負線性關繫;相同圍壓情況下,隨軸壓的遞增,動態峰值應力和平均應變率擬閤直線斜率的絕對值越來越大;相同軸壓情況下,隨著圍壓的增加,擬閤直線斜率的絕對值越來越小。三維靜應力情況下,減小軸壓或增加圍壓有利于提高巖石牴抗外部循環遲擊的能力。
이용동정조합가재시험장치,대구유불동축압화위압적사암진행순배충격시험,연구사암저항순배충격재하능력적변화특성,병중점토론위압화축압대사암동태피로역학특성적영향。위압분별설치위4,8,10화12 MPa사개계렬,축향정재하분별설치위49,84,105화125 MPa 사개계렬,입사간상적입사파대소상등,입사능대소위230 J。결과표명,상동위압하,총순배충격차수수축압적증대이감소;상동축압하,수위압적증가,암석승수적총순배충격차수증가。수순배충격차수적증가,암석동태봉치응력、가재단적변형모량화탄성응변축점감소,동태봉치응변화잔여응변축점증가。동태봉치응력화평균응변솔구유량호적부선성관계;상동위압정황하,수축압적체증,동태봉치응력화평균응변솔의합직선사솔적절대치월래월대;상동축압정황하,수착위압적증가,의합직선사솔적절대치월래월소。삼유정응력정황하,감소축압혹증가위압유리우제고암석저항외부순배충격적능력。