含不同角度预制结构面试件声发射信号特征与规律

为研究预制非贯通结构面试件各向异性及试件破坏声发射信号变化规律,对含不同倾角结构面试件进行单轴声发射实验。结果表明:完整试件比含预制结构面试件强度高,单轴抗压强度随结构面角度增加呈U型变化分布,斜45°结构面试件抗压强度达到最低值;在相同应力下,α小于45°结构面试件φ1比α大于45°结构面试件轴向应变变化大,而α小于45°结构面试件φ2比α大于45°结构面试件环向应变变化小;破坏形态分析,当0°≤α<45°时,试件破坏面沿着轴向加载方向脆性破坏;当45°≤α≤60°时,试件破坏面垂直结构面方向形成脆性剪切破坏,并且试件也沿着结构面破坏,两个破坏面形成交叉模式;当60°<α≤90°时,试件沿着结构面方向直接破坏;通过声发射信号监测,对试件微观声发射定位与宏观试件破坏模式对比,很好地反映岩石内部结构面和剪切面破坏模式的变化规律。

采用预制结构面试件模拟含天然结构面辉绿岩的实验

含天然结构面岩体不易加工形成各个角度岩石实验试件,为研究预制结构面试件实验能否代替含天然结构面试件实验效果,基于声发射监测的预制结构面单轴压缩实验与含天然结构面试件实验结果比较。研究结果表明①通过应力—应变分析,含预制结构面试件与含天然结构面试件力学特性基本一致,含结构面试件强度大小依次为纵向结构面试件、横向结构面试件、斜向结构面试件、斜三角结构面试件;②通过破坏模式分析,含预制结构面试件与含天然结构面试件破坏模式大致相同,两者相同角度的试件破坏形态大致相同;③含预制结构面实验试件与含天然结构面实验试件声发射信号基本相近;声发射撞击率和能量累积变化趋势基本一致;④通过含预制结构面与含天然结构面试件比较,两者力学特性、破坏模式和声发射信号变化趋势基本一致,能够通过预制结构面模拟天然结构面各向异性。