采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (3): 621-632.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2022.0187

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砂岩三轴卸荷路径下的力学特征及能量演化规律研究

李胤达,尚涛,韩流,陈树召   

  1. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116
  • 出版日期:2023-05-15 发布日期:2023-06-06
  • 通讯作者: 尚涛,E-mail: st54321@263.net Tel: 13852032362
  • 作者简介:李胤达(1994— ),男,山西省朔州市人,博士研究生,从事岩石力学与露天矿边坡稳定控制方面的研究。
  • 基金资助:
    国家重点研发计划项目(2016YFC0501103);国家自然科学基金青年基金项目(51804298);国家自然科学基金项目(51774271)

Mechanical characteristics and energy evolution of sandstone under triaxial unloading path#br#

  • Online:2023-05-15 Published:2023-06-06

摘要: 为更准确地认识卸荷作用对岩石力学性质及裂隙发育过程的影响,开展了低损伤条件下卸围压常三轴试验,分析5种卸荷速率下试样的力学响应,基于弹塑性理论研究卸荷膨胀效应及径向能量演化规律。结果表明:不同路径卸载围压试验,轴向、径向应变经历了不同的变化阶段,试样呈现张剪复合破坏,卸荷路径增强了内摩擦效应;卸荷过程中,剪胀角呈现先快速增加并达到峰值,短暂保持后逐渐减小,最后趋于稳定的演化规律;径向体积功密度先线性减小,后加速减小直至岩样破坏。针对低损伤条件下砂岩试样,卸荷速率对其力学响应及能量演化影响较小,试样破坏机理为:围压卸载后,张拉裂隙发育,承载能力下降到卸荷阈值,压剪裂隙快速发育形成宏观裂纹,试样发生破坏。

关键词: 岩石力学, 卸荷路径, 卸荷速率, 破坏模式, 剪胀角, 能量演化

中图分类号: