饱水粗砂岩力学特性及能量机制

• 作者: 俞缙 党元恒 张盛 杨大方 牛双建 葛双双
• 来源期刊: 中南大学学报（英文版）
• 关键词: 峰后 饱水 强度特性 损伤机理 能量
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 页码范围: 1447-1463
• 页数: 17页
• 字数: 903字
• 语种: 英文

摘要

本文研究了饱水对粗砂岩峰后力学特性及能量机制的影响.为了获得这些重要的属性,采用RMT-150B型岩石力学试验系统对自然与饱水状态的粗砂岩岩样进行峰后循环加、卸载试验.在对这些试验进行成功处理后,对比研究自然与饱水状态下粗砂岩的应力-应变、强度、变形、损伤及劣化力学特性和波速、能量特性.试验结果表明:饱水对峰后破裂粗砂岩单轴循环加、卸载强度和弹性模量具有明显的弱化作用;随着峰后循环加、卸载周期的增加,自然状态下,峰值轴向、侧向和体积应变增幅均近似为等速率增加,饱水状态下,轴向峰值应变增幅近似等速率增加,而侧向、体积应变增幅均显著增加;饱水后粗砂岩试样峰值侧向应变、体积应变相对自然状态下的增幅与峰后循环加、卸载周期之间均符合线性函数递增关系;在自然与饱水状态下,各岩样的损伤因子(塑性剪切应变)随着峰后循环加、卸载周期的增加而逐渐增加,各岩样裂隙损伤应力随其塑性剪切应变的增加先期快速衰减,之后裂隙损伤应力近似趋于某一恒定值;随着峰后循环加、卸载周期的增加,岩样承载结构累计损伤程度不断提高,相应地其力学参数不断劣化衰减;自然与饱水状态岩样在峰后循环加、卸载过程中的波速均随着塑性剪切应变的增加而减小,两者之间均符合带有常数项的指数函数关系.饱水降低了岩样的总吸收能量、耗散能及弹性应变能.