【摘要】：為研究裂隙巖體的靜態(tài)加載速率效應,以含預制雁行裂紋砂巖為實驗對象,測試了不同加載速率下試樣的力學性質、破裂模式、能量耗散及聲發(fā)射響應特征,綜合聲發(fā)射定位和裂紋擴展演化錄像,分析了裂紋擴展演化過程及加載速率效應機制。結果表明:(1)裂隙砂巖受載過程存在著明顯的靜態(tài)加載速率效應。隨著加載速率的升高,試樣峰值強度、峰值應變、起裂應力、峰值處積累的彈性能和聲發(fā)射計數(shù)峰值均逐漸增大但增幅放緩,彈性模量呈現(xiàn)出先增大后減小趨勢,累計聲發(fā)射總計數(shù)則逐漸減小。(2)試樣新裂紋的起裂萌生均對應著應力的局部下降、耗散能的突升及聲發(fā)射的高值響應。(3)加載速率較小時,試樣沿一條預制裂紋擴展、滑移而形成剪切型破壞;當加載速率較大時,試樣最終破壞模式為裂紋巖橋貫通,并由裂紋外端沿與加載方向平行擴展而成的拉破壞。研究結果為深入認識煤巖動力災害的力學響應機制及揭示其演化過程提供了有益的參考。
[Abstract]:In order to study the static loading rate effect of fractured rock mass, the mechanical properties, fracture mode, energy dissipation and acoustic emission response characteristics of specimens with prefabricated geese walk crack sandstone were tested under different loading rates. The evolution process of crack propagation and the mechanism of loading rate effect are analyzed by synthesizing acoustic emission localization and crack propagation evolution video. The results show that: (1) there is obvious static loading rate effect in the loading process of fractured sandstone. With the increase of loading rate, the peak strength, strain, crack stress, elastic energy accumulated at the peak and the peak value of acoustic emission increased gradually, but the increase slowed down, and the modulus of elasticity increased first and then decreased. The accumulative total number of acoustic emission gradually decreased. (2) the initiation and initiation of the new crack in the specimen correspond to the local decrease of stress, the sudden rise of dissipative energy and the high value response of acoustic emission. (3) the loading rate is small. The specimen propagates along a precast crack and slips to form shear failure. When the loading rate is high, the ultimate failure mode of the specimen is the crack rock bridge through, and the tensile failure caused by the outer end of the crack propagating parallel to the loading direction. The results provide a useful reference for further understanding the mechanical response mechanism of coal and rock dynamic disasters and revealing the evolution process of coal and rock dynamic disasters.
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學煤礦瓦斯與火災防治教育部重點實驗室;中國礦業(yè)大學安全工程學院;重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室;
【基金】：國家重點研發(fā)計劃資助項目(2016YFC0801401) 國家自然科學基金資助項目(51574231) 江蘇省普通高校學術學位研究生科研創(chuàng)新計劃資助項目(KYLX16_0572)
【分類號】：TD315

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本文編號：2294707