CAJ | 학술논문

岩石渐进性破坏过程分为5个阶段:裂纹闭合阶段、弹性阶段、裂纹起裂和稳定扩展阶段、裂纹加速扩展阶段和峰后段.利用变频动态加载岩石力学试验系统,研究不同应变率加载条件下岩石破坏过程中的特征应力,即起裂应力、扩容应力以及峰值强度,结果显示,特征应力随应变率的变化情况基本满足以下规律:应变率<5×10-4 s-1ε?时,随着应变率的变化,特征应力基本不随应变率的增减发生变化,其率敏感性不明显;>5×10-4 sε?时,特征应力随着应变率的增长而增长,表现出较强的率敏感性.而3个量纲一的参数,即起裂应力和扩容应力与峰值强度的比值以及起裂应力与扩容应力的百分比分别为50%~60%,70%~80%和80%~90%,与应变率无明显相关性.基于能量守恒法则,对岩石破坏过程中的能量特征及能量机制进行分析,结果表明:岩石单位体积吸收的总应变能和弹性应变能均随应变率的增长而增长,损伤应变能则随着应变率的增长先增大后减小.吸收的总应变能和弹性应变能随应变率的变化规律与应力随应变率的变化规律一致,即<5×10-4 s-1ε?时,吸收应变能和-1弹性应变储能率敏感性不随应变率的变化发生变化,无明显率敏感性;>5×10-4 s-1时,吸收的应变能和弹性应变能则随应变率的增加而增加,具有较强的敏感性.应变率一定的情况下,岩石所吸收的应变能主要以弹性应变能的形式储存,损伤应变能基本保持不变,临近峰值点时岩石中损伤应变能才有所增加;一旦过了峰值点,岩石中储存的弹性能快速释放,体现在应变–应变能曲线上则为弹性应变能曲线的迅速下降和损伤应变能曲线的迅速上升.ε?
암석점진성파배과정분위5개계단:렬문폐합계단、탄성계단、렬문기렬화은정확전계단、렬문가속확전계단화봉후단.이용변빈동태가재암석역학시험계통,연구불동응변솔가재조건하암석파배과정중적특정응력,즉기렬응력、확용응력이급봉치강도,결과현시,특정응력수응변솔적변화정황기본만족이하규률:응변솔<5×10-4 s-1ε?시,수착응변솔적변화,특정응력기본불수응변솔적증감발생변화,기솔민감성불명현;>5×10-4 sε?시,특정응력수착응변솔적증장이증장,표현출교강적솔민감성.이3개량강일적삼수,즉기렬응력화확용응력여봉치강도적비치이급기렬응력여확용응력적백분비분별위50%~60%,70%~80%화80%~90%,여응변솔무명현상관성.기우능량수항법칙,대암석파배과정중적능량특정급능량궤제진행분석,결과표명:암석단위체적흡수적총응변능화탄성응변능균수응변솔적증장이증장,손상응변능칙수착응변솔적증장선증대후감소.흡수적총응변능화탄성응변능수응변솔적변화규률여응력수응변솔적변화규률일치,즉<5×10-4 s-1ε?시,흡수응변능화-1탄성응변저능솔민감성불수응변솔적변화발생변화,무명현솔민감성;>5×10-4 s-1시,흡수적응변능화탄성응변능칙수응변솔적증가이증가,구유교강적민감성.응변솔일정적정황하,암석소흡수적응변능주요이탄성응변능적형식저존,손상응변능기본보지불변,림근봉치점시암석중손상응변능재유소증가;일단과료봉치점,암석중저존적탄성능쾌속석방,체현재응변–응변능곡선상칙위탄성응변능곡선적신속하강화손상응변능곡선적신속상승.ε?