饱水灰岩巴西试验准静态加载应变率效应研究

摘要：

通过对饱水灰岩进行不同加载应变率巴西试验、实时声发射监测以及破裂面扫描电镜观察，试验研究了应变率对饱水灰岩强度及破裂机制的影响。结果表明：①饱水对灰岩强度有明显的弱化作用，其拉伸强度值与干燥时相比降低了约15.99%；②声发射特征会受到加载速率的影响，试样中出现最大声发射事件数会随着应变率的增大而增大；③较低应变率（3.0×10-4s-1和9.0×10-4s-1）时灰岩破裂细观机制为沿晶破裂模式，宏观上拉伸强度较低；当应变率增大至1.5×10-3s-1时细观上为沿晶与穿晶耦合断裂模式，宏观上拉伸强度较高，而应变率为1.0×10-2s-1时细观上为穿晶断裂模式，宏观上拉伸强度最高。基于试验结果，采用三维颗粒流（PFC3D）分析了饱水灰岩加速速率效应细观机理。模拟显示，较低应变率下荷载–位移曲线表现为脆性，而随着应变率的提高曲线延性增大。灰岩拉伸强度随着应变率的提高近似线性增大。边界能与拉伸强度呈现为正比关系，灰岩破坏所消耗的能量与微裂纹数均随着应变率增大而增加。

关键词：饱水灰岩、巴西试验、拉伸强度、细观机制、三维颗粒流

分类号：TU458(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金项目41272344，51323004；国家重点基础研究发展计划973计划项目2014CB046905；教育部新世纪优秀人才支持计划项目NCET-12-0961；2014年江苏省双创团队项目

在线出版日期：2015-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：802-811