通過花崗巖巴西劈裂試驗,研究基于聲發(fā)射RA（上升時間/振幅）與AF（平均頻率）值的參數(shù)指標(biāo)描述巖石破壞劇烈程度的可行性與優(yōu)勢。通過對比破壞過程中的RA與AF值分布的變化,與矩張量分析結(jié)果相互印證,發(fā)現(xiàn)即使宏觀上以張拉為主的巖石劈裂破壞,在臨近破壞階段,仍會出現(xiàn)剪切破裂成分增加的現(xiàn)象,并提出了花崗巖巴西劈裂試驗中基于RA與AF指標(biāo)進(jìn)行巖石破裂機制分析的判定建議值;提出r=RA/AF作為描述巖石破壞劇烈程度的基本指標(biāo),對比其與振幅參數(shù)在不同破壞階段的變化趨勢及不同傳播距離下的衰減規(guī)律,結(jié)果表明:在衰減的影響下,基于r的參數(shù)指標(biāo)將得到偏安全的評價結(jié)果;進(jìn)一步提出r值變異系數(shù)CV（r）作為r值參數(shù)的統(tǒng)計指標(biāo),并與基于振幅的統(tǒng)計指標(biāo)b值進(jìn)行對比,對比結(jié)果驗證了以CV（r）描述巖石破壞劇烈程度的可行性,且根據(jù)b值對巖石失穩(wěn)破壞的判定值提出了花崗巖劈裂破壞中的CV（r）建議判定值。 

【文章來源】：巖土力學(xué). 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

加載設(shè)備與傳感器布設(shè)(a)伺服剛性試驗機(b)傳感器安裝

?加載速率較低（20N/s）時，在前期加載過程中（峰值荷載70%以前）聲發(fā)射事件數(shù)占事件總數(shù)的33.8%，而隨著加載速率的增加，前期加載過程中聲發(fā)射事件數(shù)占比減少，40N/s時占0.9%，60N/s時占5.8%，聲發(fā)射事件主要出現(xiàn)在加載后期階段。(a)加載速率為20N/s(b)加載速率為40N/s(c)加載速率為60N/s圖3荷載位移曲線與聲發(fā)射事件率Fig.3Loading-displacementcurvesandAEhitrate采用Geiger算法對試樣內(nèi)部破裂進(jìn)行震源定位，實際破裂情況與定位結(jié)果如圖4所示，實物圖中破裂以線標(biāo)出，圈中為較破碎區(qū)域；定位圖中顯示的破裂大小與事件震級相關(guān)，震級越大顯示破裂點越大。由圖4可知，定位結(jié)果較好地反映了實際裂紋的分布位置，可認(rèn)為該結(jié)果基本準(zhǔn)確。(a)加載速率為20N/s(b)加載速率為40N/s(c)加載速率為60N/s圖4試樣破裂與定位結(jié)果Fig.4FractureimagesandthecorrespondingAElocationresults3.2RA與AF值分布隨時間的變化以中速40N/s的加載速率下聲發(fā)射監(jiān)測結(jié)果為例，研究RA與AF值分布隨時間的變化規(guī)律。圖5所示為聲發(fā)射RA與AF值在不同時間段內(nèi)的分布。由于聲發(fā)射事件率在不同時間段內(nèi)差異較大，且主要分布在臨近破壞階段，若采用平均劃分時段的方法研究不同時段內(nèi)RA與AF值分布的變化，可能會掩蓋聲發(fā)射事件集中出現(xiàn)的時間段（臨近破壞階段）內(nèi)RA與AF值變化趨勢的細(xì)節(jié)。因此選取tft作為時間變量[13]，將加載過程（約350s）劃分為tft>10s、1s<tft<10s、0.1s<tft<1s、tft<0.1s等4個時間段，對比?

2326巖土力學(xué)2020年3試驗結(jié)果分析3.1聲發(fā)射事件率監(jiān)測及震源定位結(jié)果圖3所示為不同加載速率下的荷載位移曲線與聲發(fā)射事件率隨時間變化規(guī)律。由圖可知，加載一段時間后開始出現(xiàn)少量聲發(fā)射事件；加載至峰值荷載70%左右后，聲發(fā)射事件開始逐漸增多；直至臨近破壞階段，聲發(fā)射事件陡增，試樣迅速破壞。加載速率較低（20N/s）時，在前期加載過程中（峰值荷載70%以前）聲發(fā)射事件數(shù)占事件總數(shù)的33.8%，而隨著加載速率的增加，前期加載過程中聲發(fā)射事件數(shù)占比減少，40N/s時占0.9%，60N/s時占5.8%，聲發(fā)射事件主要出現(xiàn)在加載后期階段。(a)加載速率為20N/s(b)加載速率為40N/s(c)加載速率為60N/s圖3荷載位移曲線與聲發(fā)射事件率Fig.3Loading-displacementcurvesandAEhitrate采用Geiger算法對試樣內(nèi)部破裂進(jìn)行震源定位，實際破裂情況與定位結(jié)果如圖4所示，實物圖中破裂以線標(biāo)出，圈中為較破碎區(qū)域；定位圖中顯示的破裂大小與事件震級相關(guān)，震級越大顯示破裂點越大。由圖4可知，定位結(jié)果較好地反映了實際裂紋的分布位置，可認(rèn)為該結(jié)果基本準(zhǔn)確。(a)加載速率為20N/s(b)加載速率為40N/s(c)加載速率為60N/s圖4試樣破裂與定位結(jié)果Fig.4FractureimagesandthecorrespondingAElocationresults3.2RA與AF值分布隨時間的變化以中速40N/s的加載速率下聲發(fā)射監(jiān)測結(jié)果為例，研究RA與AF值分布隨時間的變化規(guī)律。圖5所示為聲發(fā)射RA與AF值在不同時間段內(nèi)的分布。由于聲發(fā)射事件率在不同時間段內(nèi)差異較大，且主要分布在臨近破壞階段，若采用平

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]彈性波在中粒砂巖內(nèi)傳播衰減特性分析[J]. 趙永川,楊天鴻,肖福坤,張鵬海,于慶磊,劉剛.  振動.測試與診斷. 2018(02)
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碩士論文
[1]基于聲發(fā)射的花崗巖拉剪破裂識別方法研究[D]. 閆召富.廣西大學(xué) 2018
[2]基于矩張量的巖石破裂微觀機制聲發(fā)射研究[D]. 何云松.成都理工大學(xué) 2017



本文編號：3345296