三轴压缩条件下北山花岗岩的力学特性及破裂演化

编号 zgly0001635912

文献类型 期刊论文

文献题名 三轴压缩条件下北山花岗岩的力学特性及破裂演化

作者 王传乐  李二兵  韩阳  谭跃虎  段建立  濮仕坤  范晓斌 

作者单位 中国人民解放军陆军工程大学国防工程学院  中设设计集团股份有限公司  南京城建项目建设管理有限公司  中国人民解放军空军第五空防工程处 

母体文献 林业工程学报 

年卷期 2018年04期

年份 2018 

分类号 TU452 

关键词 北山花岗岩  声发射  破裂演化  力学特性  破坏形态 

文摘内容 岩石在荷载作用下会产生破裂损伤,力学特性发生退化。为研究北山花岗岩在三轴压缩状态下的力学特性和破裂演化机制,采用MTS815 Flex Test GT和PCI-2声发射(AE)系统对北山花岗岩试样进行了三轴压缩试验,利用采集的声发射信号分析了试样的破裂演化机制,获得了北山花岗岩变形参数,并拟合得到了MohrCoulomb强度准则参数φ=53.25°,c=32.37 MPa,Hoek-Brown强度准则参数σc=173.23 MPa,mi=32.78,s=1,其中参数mi在低围压区间敏感性较强,在高围压区间拟合效果较好。试验结果表明:北山花岗岩的弹性模量与泊松比均随围压的增大呈非线性增长,当围压超过20 MPa时,泊松比趋于稳定;北山花岗岩三轴压缩应力-应变曲线峰前段主要分为初始压密、弹性变形、裂纹稳定扩展和裂纹非稳定扩展4个阶段;基于体积应变模型和体积应变法求得了各阶段分界点的特征应力,即裂隙闭合应力、起裂应力和裂纹损伤应力,特征应力均随围压增加而增大,起裂应力比为0.56~0.58,闭合应力比为0.32~0.44,损伤应力比0.73~0.87;试样的破坏形态主要为单面剪切破坏,且破裂角随围压增加而逐渐减小,低围压下张性劈裂对岩石破坏具有一定的影响,随着围压升高,劈裂成分逐渐减小破裂面趋于平整。