基于声发射多重分形特征的层状板岩失稳前兆研究

摘要：

为探究层状板岩失稳前兆,开展了 5组不同层理倾角(0°、30°、45°、60°、90°)板岩的单轴压缩试验,分析了其破坏形态、声发射参数及多重分形特征,讨论了多重分形谱宽△α与损伤演化的关系,得到了基于多重分形的破坏前兆及预警时间.结果表明:当层理倾角由0°增加到90°时,板岩先由张拉劈裂破坏向劈裂剪切破坏转变,接着变为剪切滑移破坏,最终转变为张拉劈裂破坏;振铃计数突增以及低频-高幅信号比例的持续增加可作为板岩失稳前兆,且层状板岩在裂纹贯通阶段低频-高幅信号占比随层理倾角的增大呈先减后增的变化过程;多重分形谱宽△α先突减再突增也可作为不同层状板岩的失稳前兆,且△α的突增时间提前于损伤突变,△α预警时间随层理倾角的增大呈先增后减再增的变化过程,层理倾角为30°时预警时间最长.

关键词：板岩、层理倾角、声发射、多重分形、失稳前兆

所属期刊栏目：43

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;深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金;辽宁科技大学优秀青年科技人才项目

在线出版日期：2022-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：749-760