为探究砂岩在三轴循环加卸载条件下的声发射特性及其分形特征,对砂岩进行不同围压等级下常规三轴试验和三轴循环加卸载声发射试验,通过分析砂岩在三轴循环加卸载条件下峰前与峰后全过程的声发射特性及其分形特征,探究岩石渐进破坏过程...为探究砂岩在三轴循环加卸载条件下的声发射特性及其分形特征,对砂岩进行不同围压等级下常规三轴试验和三轴循环加卸载声发射试验,通过分析砂岩在三轴循环加卸载条件下峰前与峰后全过程的声发射特性及其分形特征,探究岩石渐进破坏过程中试样裂纹开展和损伤演化规律。采用MTS815 Flex Test GT岩石力学测试系统与PCI–Ⅱ型声发射3维定位实时监测系统,开展了在10、20和30 MPa不同围压下的三轴循环加卸载声发射试验,并研究了峰后残余阶段岩石试样的损伤演化规律。通过常规三轴和循环加卸载试验得到了砂岩变形破坏全过程的应力应变曲线、声发射振铃计数和撞击数等数据,并据此探讨了砂岩强度与变形、声发射与应力之间的关系,并运用声发射撞击率时间序列计算关联维数,分析不同循环阶段相空间维数对关联维数的影响。结果表明:1)围压对岩石破坏有抑制作用,围压的增大会提高岩石的强度。循环加卸载过程对砂岩有强化作用,三轴循环加卸载过程中岩石的峰值强度较常规三轴试验高,卸载模量的变化能较好地表征岩石内部结构演化,岩石内部的孔隙被压密会导致卸载模量上升,岩石内部损伤扩展则会导致卸载模量下降。2)不同围压下,岩石循环加卸载阶段的声发射振铃计数率与撞击率具有相同的变化规律。峰前阶段,声发射的产生基本与应力加载同步,卸载段几乎不产生声发射现象。峰后残余阶段,岩石承载力降低;峰后破坏阶段,应力降低后声发射振铃计数率与撞击率仍然在增加,显示出相对于应力加载的“滞后”现象;峰后卸载初期,声发射振铃计数率与撞击率急剧降低,但卸载末期次生裂隙的产生也会造成一定声发射现象。3)声发射撞击率具有分形特征,峰前循环加卸载过程中关联维数呈降低趋势,且从相空间维数对关联维数的影响可以看出,随着循环次数的增加,不同循环阶段内的声发射撞击率时间序列逐渐由随机序列转化为有序序列,表明宏观裂隙逐渐形成,岩石内部裂纹逐渐趋于有序;峰后残余阶段由于次生裂隙的开展与卸载末期的声发射现象,关联维数有所上升。展开更多
在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上对大理岩在4级不同围压下进行试验,每级围压下分3级动应力进行循环加卸载,得到三轴应力状态下大理岩阻尼比和阻尼系数与不同应力状态之间的变化规律。通过试验发现:在同一级应力状态下岩石塑性...在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上对大理岩在4级不同围压下进行试验,每级围压下分3级动应力进行循环加卸载,得到三轴应力状态下大理岩阻尼比和阻尼系数与不同应力状态之间的变化规律。通过试验发现:在同一级应力状态下岩石塑性变形随着加载次数的增加逐渐增大,每次动循环岩石的能量耗散随着σmax/σc和围压σ3的增大而增大;同一级围压下,阻尼比和阻尼系数随着动应力振幅增大而递增,且随着围压的增大,递增的速率呈现出变快的趋势;在相同的σmax/σc下,阻尼比和阻尼系数随着围压的增大而递增,且随着σmax/σc的增大,递增的速率呈现出变快的趋势。岩石在高应力条件的循环荷载下,内部微裂纹扩展程度和新裂纹产生的数量和规模以及不可逆塑性变形更大,高应力水平下的每次循环荷载能量耗散也相应增加。展开更多
利用MTS815 Flex Test 40岩石力学试验系统对粉砂质泥岩和泥质粉砂岩进行三轴循环荷载试验。研究两种岩石在三轴循环荷载作用下,动剪切模量和动泊松比参数的变化规律。结果表明:1)在相同轴向振动荷载和振动次数作用下,两种岩石的动剪切...利用MTS815 Flex Test 40岩石力学试验系统对粉砂质泥岩和泥质粉砂岩进行三轴循环荷载试验。研究两种岩石在三轴循环荷载作用下,动剪切模量和动泊松比参数的变化规律。结果表明:1)在相同轴向振动荷载和振动次数作用下,两种岩石的动剪切模量随着围压的增加呈现出先增加再减小的变化规律,动泊松比没有明显的变化规律。2)在相同围压和轴向振动荷载作用下,两种岩石的动剪切模量随着振动次数的增加呈现逐渐减小的变化规律,动泊松比呈现逐渐增加的变化规律。3)在相同围压和振动次数下,两种岩石的动剪切模量与动泊松比随着轴向振动荷载的增加都无明显规律。试验成果对研究岩土工程地基岩石的地震反应和边坡工程的安全稳定性评价可提供参考依据。展开更多
在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上,对砂岩进行单轴压缩和三轴循环加卸载试验。结果表明,砂岩的侧向变形和体积变形都与岩石破坏有密不可分的关系;岩石微裂纹的压缩和释放并不一致,内凹现象和推进效应是岩石内部微裂纹压密、闭...在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上,对砂岩进行单轴压缩和三轴循环加卸载试验。结果表明,砂岩的侧向变形和体积变形都与岩石破坏有密不可分的关系;岩石微裂纹的压缩和释放并不一致,内凹现象和推进效应是岩石内部微裂纹压密、闭合、扩展等引起的;在循环加卸载持续作用下,岩石的破坏是一个累积的过程;滞回环面积受到围压、荷载大小和加载次数的影响;轴向和侧向累计不可逆应变在循环荷载作用下的增长趋势呈线性关系,围压的增大可有效限制岩石侧向累计不可逆应变。展开更多
文摘为探究砂岩在三轴循环加卸载条件下的声发射特性及其分形特征,对砂岩进行不同围压等级下常规三轴试验和三轴循环加卸载声发射试验,通过分析砂岩在三轴循环加卸载条件下峰前与峰后全过程的声发射特性及其分形特征,探究岩石渐进破坏过程中试样裂纹开展和损伤演化规律。采用MTS815 Flex Test GT岩石力学测试系统与PCI–Ⅱ型声发射3维定位实时监测系统,开展了在10、20和30 MPa不同围压下的三轴循环加卸载声发射试验,并研究了峰后残余阶段岩石试样的损伤演化规律。通过常规三轴和循环加卸载试验得到了砂岩变形破坏全过程的应力应变曲线、声发射振铃计数和撞击数等数据,并据此探讨了砂岩强度与变形、声发射与应力之间的关系,并运用声发射撞击率时间序列计算关联维数,分析不同循环阶段相空间维数对关联维数的影响。结果表明:1)围压对岩石破坏有抑制作用,围压的增大会提高岩石的强度。循环加卸载过程对砂岩有强化作用,三轴循环加卸载过程中岩石的峰值强度较常规三轴试验高,卸载模量的变化能较好地表征岩石内部结构演化,岩石内部的孔隙被压密会导致卸载模量上升,岩石内部损伤扩展则会导致卸载模量下降。2)不同围压下,岩石循环加卸载阶段的声发射振铃计数率与撞击率具有相同的变化规律。峰前阶段,声发射的产生基本与应力加载同步,卸载段几乎不产生声发射现象。峰后残余阶段,岩石承载力降低;峰后破坏阶段,应力降低后声发射振铃计数率与撞击率仍然在增加,显示出相对于应力加载的“滞后”现象;峰后卸载初期,声发射振铃计数率与撞击率急剧降低,但卸载末期次生裂隙的产生也会造成一定声发射现象。3)声发射撞击率具有分形特征,峰前循环加卸载过程中关联维数呈降低趋势,且从相空间维数对关联维数的影响可以看出,随着循环次数的增加,不同循环阶段内的声发射撞击率时间序列逐渐由随机序列转化为有序序列,表明宏观裂隙逐渐形成,岩石内部裂纹逐渐趋于有序;峰后残余阶段由于次生裂隙的开展与卸载末期的声发射现象,关联维数有所上升。
文摘在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上对大理岩在4级不同围压下进行试验,每级围压下分3级动应力进行循环加卸载,得到三轴应力状态下大理岩阻尼比和阻尼系数与不同应力状态之间的变化规律。通过试验发现:在同一级应力状态下岩石塑性变形随着加载次数的增加逐渐增大,每次动循环岩石的能量耗散随着σmax/σc和围压σ3的增大而增大;同一级围压下,阻尼比和阻尼系数随着动应力振幅增大而递增,且随着围压的增大,递增的速率呈现出变快的趋势;在相同的σmax/σc下,阻尼比和阻尼系数随着围压的增大而递增,且随着σmax/σc的增大,递增的速率呈现出变快的趋势。岩石在高应力条件的循环荷载下,内部微裂纹扩展程度和新裂纹产生的数量和规模以及不可逆塑性变形更大,高应力水平下的每次循环荷载能量耗散也相应增加。
文摘利用MTS815 Flex Test 40岩石力学试验系统对粉砂质泥岩和泥质粉砂岩进行三轴循环荷载试验。研究两种岩石在三轴循环荷载作用下,动剪切模量和动泊松比参数的变化规律。结果表明:1)在相同轴向振动荷载和振动次数作用下,两种岩石的动剪切模量随着围压的增加呈现出先增加再减小的变化规律,动泊松比没有明显的变化规律。2)在相同围压和轴向振动荷载作用下,两种岩石的动剪切模量随着振动次数的增加呈现逐渐减小的变化规律,动泊松比呈现逐渐增加的变化规律。3)在相同围压和振动次数下,两种岩石的动剪切模量与动泊松比随着轴向振动荷载的增加都无明显规律。试验成果对研究岩土工程地基岩石的地震反应和边坡工程的安全稳定性评价可提供参考依据。
文摘在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上,对砂岩进行单轴压缩和三轴循环加卸载试验。结果表明,砂岩的侧向变形和体积变形都与岩石破坏有密不可分的关系;岩石微裂纹的压缩和释放并不一致,内凹现象和推进效应是岩石内部微裂纹压密、闭合、扩展等引起的;在循环加卸载持续作用下,岩石的破坏是一个累积的过程;滞回环面积受到围压、荷载大小和加载次数的影响;轴向和侧向累计不可逆应变在循环荷载作用下的增长趋势呈线性关系,围压的增大可有效限制岩石侧向累计不可逆应变。
