受载岩石能量演化的围压效应研究

摘要：

能量演化贯穿于岩石变形破坏的全过程，为了探究围压对受载岩石能量演化特征的影响规律，对红砂岩试样进行6种固定围压下的轴向加、卸载试验，揭示岩石弹性能和耗散能演化及分配规律的围压效应，并探讨工程采动岩体的能量演化路径。研究结果如下：(1)提出岩石储能极限、最大耗散能密度、残余弹性能密度3种特征能量参数，可分别表征岩石的能量积聚、耗散和释放行为特征；(2)峰前主要表现为能量积聚，峰后主要表现为能量耗散和释放，但随着围压的增高，岩石储能极限大致呈幂指数增长，残余弹性能密度呈线性增加，最大耗散能密度呈幂指数增加，表明围压增大了能量输入的强度，减弱了能量释放的烈度；(3)围压越大，弹性能比例在峰前阶段越大，在峰值破坏时下降幅度越小，在峰后阶段二次上升所达到数值越接近于峰前值，表明围压提高了能量积聚的效率，提升了岩石破裂重组后的储能能力；(4)工程采动岩体失稳破坏的能量路径是增加储能水平和降低储能极限2条途径的组合，能量路径斜率越大，越容易因为围压的突然卸载而发生强能量释放行为。

关键词：岩石力学、能量演化、围压效应、三轴压缩、能量路径

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11202108；江苏省自然科学基金项目BK20140189；中国博士后科学基金资助项目2014M550315

在线出版日期：2015-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1-11