不同含水率红砂岩单轴压缩试验声发射特征研究

利用微机控制电液伺服岩石三轴试验机,分别对不同含水率砂岩进行常规单轴压缩试验,加载过程中同时进行声发射(AE)检测,得到4种不同含水率试样全应力-应变曲线、声发射振铃数和累计振铃数曲线。结果表明:水对砂岩的力学特性和声发射特征有较大影响;峰值前不同含水率试样应力-应变曲线无明显屈服特征,而应力与声发射累计振铃数曲线有明显的台阶出现;岩样声发射振铃数在加载过程中基本呈递增趋势,越接近后期增加越明显,峰值处声发射振铃数达到最大,声发射累计振铃数以近乎直线方式增长;峰值后应力与声发射振铃数同时减小。含水率越高,砂岩声发射振铃数越少且越滞后,但各种试样所得声发射累计振铃数曲线在形状上相似。

基于声发射的钢筋混凝土梁承载能力评估

在钢筋混凝土断裂过程中能量平衡基础上,结合声发射与断裂力学参数的耦合关系,得到裂纹稳定拓展过程中,声发射振铃数与钢筋混凝土梁抗弯刚度间的关系,并通过钢筋混凝土梁静、动态弯曲破坏试验进行验证。结果表明:在能量平衡原理基础上建立声发射参数与钢筋混凝土梁承载能力的关系是可行的。在宏观裂纹稳定拓展阶段,通过声发射传感器实时监测获得破坏过程的声发射信号,能准确评估钢筋混凝土梁的抗弯刚度。

大理岩短时蠕变–低周疲劳交替作用力学特性试验研究

深部工程岩体除了受到应力调整引起的蠕变荷载外,在施工与运营期间会间断性的受到爆破、地震以及交通荷载等循环荷载作用,其对深部岩石的蠕变行为影响规律尚不明确。为探究深部岩石蠕变与疲劳交替作用力学特性,开展不同蠕变应力水平和不同疲劳幅值的短时蠕变与低周疲劳交替试验并同步进行声发射测试。试验结果表明:(1)蠕变与疲劳交替作用会加速岩石破坏,且破坏应变大于纯蠕变破坏应变;(2)各级蠕变与疲劳引起的应变增量和蠕变速率整体呈现出“V”型变化规律,各级疲劳加载后的蠕变速率大于疲劳前蠕变速率;(3)声发射振铃数在蠕变段分布较均衡,在疲劳段出现突增。当疲劳幅值小于等于2MPa时,声发射b值变化规律为“上升—小幅波动—突降”,而当疲劳幅值增大至4MPa时,声发射b值则表现为“下降—上升—下降”;(4)声发射破裂点与核磁扫描结果均表明裂隙演化规律为在横截面上由内向外发展,在长度方向由中部向两端延伸。岩石的破坏以剪切破坏为主,且疲劳幅值越小,破坏时岩石碎末越多。