本文選題：巖石力學(xué) + 水-巖耦合作用　； 參考：《地下空間與工程學(xué)報(bào)》2017年01期

【摘要】：研究水-巖耦合作用下巖石力學(xué)特性及細(xì)觀結(jié)構(gòu),對(duì)減少由地下水造成的深部巖體工程病害具有重要意義。采用直徑為100 mm的分離式霍普金森壓桿(SHPB)裝置與電液伺服壓力試驗(yàn)機(jī),進(jìn)行不同含水率下砂巖試件的動(dòng)靜態(tài)劈裂抗拉試驗(yàn),而后對(duì)試件破壞斷口進(jìn)行電鏡掃描觀察,分析斷口形貌特征,依靠SEM圖像數(shù)字處理技術(shù),進(jìn)一步得出紅砂巖拉伸破壞規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:紅砂巖的劈拉強(qiáng)度隨含水率的增加而降低,有明顯的遇水軟化現(xiàn)象;相比于靜態(tài)抗拉強(qiáng)度,動(dòng)態(tài)抗拉強(qiáng)度大幅提升,且有顯著的應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng);隨著含水率的提高,砂巖試件拉伸破壞時(shí),碎塊數(shù)量逐漸增多,尺度逐漸減小;飽水巖樣的動(dòng)態(tài)劈裂拉伸破壞相比于干燥巖樣表現(xiàn)出一定的塑性特征。對(duì)斷口微裂隙的面積等信息進(jìn)行定量化處理,分析動(dòng)態(tài)劈拉破壞中的水-應(yīng)變率效應(yīng),得出水在不同應(yīng)變率下砂巖試樣的動(dòng)態(tài)劈拉破壞裂紋擴(kuò)展中具有均衡作用;微裂隙數(shù)量與面積隨應(yīng)變率的提高有增加趨勢(shì),破壞斷口細(xì)觀形貌特征存在應(yīng)變率相關(guān)性。
[Abstract]:It is of great significance to study the mechanical properties and meso-structure of rock under the interaction of water and rock to reduce the deep rock mass engineering diseases caused by groundwater. The split Hopkinson pressure bar (SHPB) device with a diameter of 100 mm and the electro-hydraulic servo pressure tester were used to conduct the static and static splitting tensile tests of sandstone specimens with different moisture content, and then the fracture surface of the specimens was observed by scanning electron microscope (SEM). The fracture morphology was analyzed and the tensile failure rule of red sandstone was obtained by means of SEM image digital processing technology. The experimental results show that the splitting tensile strength of red sandstone decreases with the increase of water content and has obvious water softening phenomenon, and the dynamic tensile strength increases significantly compared with static tensile strength, and has obvious strain rate strengthening effect. With the increase of water content, the number of fragments increases gradually and the scale decreases, and the dynamic splitting tensile failure of saturated rock samples shows certain plastic characteristics compared with dry rock samples. The information of fracture surface area is quantitatively processed and the water-strain rate effect in dynamic splitting failure is analyzed. It is concluded that water plays a balanced role in the crack propagation of sandstone specimen under different strain rates. The number and area of microfractures increase with the increase of strain rate.
【作者單位】： 空軍工程大學(xué)機(jī)場(chǎng)建筑工程系;中國(guó)人民解放軍94940部隊(duì);西北工業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木建筑學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(51378497)
【分類(lèi)號(hào)】：TU45

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本文編號(hào)：2092090