水-动力耦合作用下红砂岩动态强度及破坏机理

• 作者: 王浩宇 许金余 刘石
• 来源期刊: 空军工程大学学报（自然科学版）
• 关键词: 岩石力学 抗压强度 微观结构 破坏机理 应力强度因子
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 机场防护|Airport Protection
• 页码范围: 99-103
• 页数: 5页
• 分类号: TU458
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-3516.2021.04.015

摘要

为探究水化学损伤下红砂岩的动态强度和破坏机理,通过自然、干燥和饱水红砂岩试样的静态单轴压缩和动态单轴冲击试验,结合岩石碎块的电镜扫描(SEM)图像,分析了不同含水状态和应变率荷载等级下岩石的强度特性,并基于损伤断裂理论分析了含水岩石微裂纹起裂和扩展机理.试验结果表明:红砂岩试样动态抗压强度随含水率的增加而降低,随应变率的增加而增大,饱水试样具有显著的应变率效应;冲击荷载下,饱水试样应力-应变曲线具有显著的体积压缩现象,峰值应变最大,塑性变形明显,而干燥试样弹性变形最大,峰前塑性变形最小;受孔隙水影响,饱水试样颗粒结构疏松多孔,胶结物质被溶蚀而使胶结作用弱化.根据最大周向正应力理论,对含水岩石的微裂纹起裂条件和扩展方向进行了讨论,并对裂尖的动态应力强度因子进行了修正.