杨计先,罗明坤,张晓悟,等. 循环加卸载条件下花岗岩力学特性及疲劳损伤演化研究[J]. 采矿与岩层控制工程学报,2021,3( 3 ):033016.
YANG Jixian,LUO Mingkun,ZHANG Xiaowu,et al. Mechanical properties and fatigue damage evolution of granite under cyclic loading and unloading conditions[J]. Journal of Mining and Strata Control Engineering,2021,3( 3 ):033016.
循环加卸载条件下花岗岩力学特性及疲劳损伤演化研究
杨计先1,罗明坤1,张晓悟2,3,黄 宁2,3,侯胜军4
( 1. 山西潞安环保能源开发股份有限公司 漳村煤矿,山西 长治 046031;2. 中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116;3. 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116;4. 重庆天府矿业有限责任公司 三汇二矿,重庆 合川 401535 )
摘 要:为了研究岩石在循环加卸载下的力学特性及能量损伤演化规律,设计了5种花岗岩三轴循环加卸载试验。基于试验结果,详细分析了不同围压的循环加卸载模式下的总能量、弹性应变能和耗散能的演化特征及相互关系,建立了岩石损伤耗散能与循环加载次数及围压的耦合演化方程。结果表明:① 当载荷小于峰值应力时,加载阶段的弹性模量小于卸载阶段的弹性模量;② 峰值应力前,载荷所产生的能量主要表现为弹性应变能,而峰值应力后,载荷所产生的能量主要表现为耗散能;③ 随着围压的增加,岩石弹性应变能及耗散能增加;④ 循环加卸载作用下,岩石的耗散能与围压及加卸载循环次数有明显相关性,可以用非线性曲面进行拟合,可为定量分析循环加卸载过程中岩石损伤提供参考。
关键词:循环加卸载;力学特征;能量演化;损伤
收稿日期:2020-12-01 修回日期:2021-01-17 责任编辑:李 青
基金项目:煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题资助项目( SKLCRSM2020X05 )
作者简介:杨计先( 1969— ),男,山西高平人,高级工程师,主要从事岩石力学与岩层控制方面的研究工作。E-mail:471131584@qq. com
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