砂岩在不同应变率条件下的劈裂破坏特性
2021-03-17周磊朱哲明董玉清邓帅王蒙
中南大学学报(自然科学版) 2021年2期
周磊,朱哲明,董玉清,邓帅,王蒙
(1.四川大学深地科学与工程教育部重点实验室,四川成都,610065;2.四川大学建筑与环境学院,四川成都,610065)
岩石材料的抗压强度远大于其抗拉强度,在大多数情况下工程岩体破坏行为表现出拉伸破坏特性。岩石材料的抗拉强度分为静态拉伸强度和动态拉伸强度。静态拉伸强度通常采用电液伺服压力机对巴西圆盘(Brazilian disc,BD)试样进行静态劈裂试验间接获得,而动态拉伸强度通常采用分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置对巴西圆盘试样进行动态劈裂试验间接获得,这2种对岩石材料拉伸强度测试技术已经得到国际岩石力学学会较多研究者的认可[1−4]。国内外众多研究学者对静态抗拉强度的研究取得了一些研究成果[5−7]。YUAN等[8]基于连续介质离散单元法对巴西圆盘的应力分布和破坏过程进行了数值模拟研究,并对不同接触条件下静载荷试件抗拉强度变化进行了分析。MOUSAVI NEZHAD 等[9]研究了不同节理倾角方向对巴西圆盘试件拉伸韧度的影响,并基于随机有限元理论,提出了一种考虑页岩非均质性对裂纹演化的计算方法。LIU等[10]采用静态循环加载研究了平台巴西圆盘试件的抗拉强度变化趋势,随后进行了相关的数值模拟分析。
在岩石等脆性材料承受动载荷的研究方面,国内外众多研究学者也取得了很多研究成果[11−13]。ZHU等[14]采用SHPB实验装置研究了巴西圆盘试件在冲击载荷作用下对不同应变率条件下冲击波的动态响应,并指出岩石的动态间接拉伸强度随着应变率的增加而逐渐增大。……
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