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高應(yīng)變率下預(yù)制單節(jié)理巖石SHPB劈裂試驗?zāi)芰亢纳⒎治?/H1>
發(fā)布時間:2018-01-26 17:41

  本文關(guān)鍵詞: SHPB 沖擊劈裂試驗 單節(jié)理巖石 能量耗散 各向異性 出處:《巖土工程學報》2017年07期  論文類型:期刊論文


【摘要】:應(yīng)用SHPB試驗裝置研究預(yù)制單節(jié)理巖石的能量耗散關(guān)系。使用SHPB試驗系統(tǒng),對高徑比為0.5的完整花崗巖試樣及預(yù)制單節(jié)理花崗巖試樣進行高應(yīng)變率下的沖擊劈裂試驗。在相同驅(qū)動氣壓下,改變加載方向與節(jié)理間的夾角,完成高應(yīng)變率相同入射能下的沖擊劈裂試驗。對SHPB系統(tǒng)中的入射能、反射能、透射能及試樣吸收能的時程變化規(guī)律進行了分析;從能量角度出發(fā),分析沖擊荷載作用下單節(jié)理巖石的能量耗散規(guī)律及其各向異性特征。結(jié)果表明:高應(yīng)變率下,完整花崗巖試樣在沖擊劈裂試驗中的吸收能隨平均應(yīng)變率增加而增加,表現(xiàn)出顯著的應(yīng)變率相關(guān)性;預(yù)制單節(jié)理巖石與加載方向之間夾角對破壞模式的影響明顯,節(jié)理試樣產(chǎn)生3種破壞模式:(1)穿越節(jié)理面的劈裂破壞;(2)沿節(jié)理巖石層面的滑移破壞;(3)劈裂與滑移破壞共同作用下的破壞。在入射能基本相同,入射時間較長時節(jié)理巖石試樣吸收能較入射時間較短時的吸收能大。動態(tài)劈裂試驗中,節(jié)理試樣的吸收能隨節(jié)理角度變化(0°~90°)近似呈U型。研究成果可為節(jié)理巖石動態(tài)力學性能研究提供參考。
[Abstract]:The energy dissipation relationship of prefabricated single-jointed rock is studied by using SHPB test device. SHPB test system is used. The impact splitting tests at high strain rate were carried out on the intact granite specimens with a height to diameter ratio of 0.5 and prefabricated single-jointed granite samples. At the same driving pressure, the angle between the loading direction and the joints was changed. The time history variation of incident energy, reflection energy, transmission energy and sample absorption energy in SHPB system is analyzed. From the point of view of energy, the energy dissipation law and anisotropic characteristics of single jointed rock under impact loading are analyzed. The results show that: at high strain rate. The absorption energy of intact granite samples increases with the increase of the average strain rate in the impact splitting test, showing a significant strain rate correlation. The influence of the angle between prefabricated single joint rock and loading direction on the failure mode is obvious. (2) slip failure along the plane of jointed rock; When the incident energy is basically the same, the absorption energy of the jointed rock specimen is larger than that of the short incident time. In the dynamic splitting test. The absorption energy of the jointed specimen is approximately U shape with the change of the joint angle. The research results can provide a reference for the study of the dynamic mechanical properties of the jointed rock.
【作者單位】: 北京科技大學土木與資源工程學院;
【基金】:國家自然科學基金項目(51474016,51674013)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 巖體含有不同性質(zhì)的結(jié)構(gòu)面,常表現(xiàn)為節(jié)理、層理、片理等。由于現(xiàn)場原位試驗的困難性,進行必要的實驗室?guī)r體模擬試驗,獲得節(jié)理巖體的力學參數(shù)十分重要。隧道及地下工程等巖體的掘進開采多采用鉆爆法施工,研究節(jié)理巖石在沖擊荷載作用下的破壞形態(tài)及波形傳播特性,是爆破作業(yè)中亟

【參考文獻】

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本文編號:1466204


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