节理厚度对岩石动力特性影响的模拟试验

摘要：

采用相似材料模型对节理岩石进行分离式Hopkinson压杆试验.通过设置不同的节理厚度和加载速度,研究了冲击荷载作用下岩石动态抗压强度变化规律及相应的破坏形式,分析了节理厚度对应力波穿越节理时波动性质及能量耗散的影响,并从能量角度表征了岩石损伤变化规律.结果表明:随着充填物厚度的增加,节理岩石动态抗压强度逐渐降低,其破裂形式以张拉破坏为主,但节理介质的存在会影响岩石破坏程度,节理厚度的变化会导致相应的单侧破坏;相同入射能条件下,充填节理的厚度越大,岩石反射能力越强,透射渡衰减幅度越大,能量耗散也越多;节理岩石的入射能和反射能随冲击速度的增大呈增长趋势,透射能则是先增大后减小,通过能量表征的损伤变量d随冲击速度呈弱幂函数增加关系d＝-0.11v2 +1.31v-3.01,损伤变量值越大,节理岩石破坏程度越高.

关键词：节理岩石、模拟试验、冲击荷载、霍普金森压杆、动态响应

所属期刊栏目：45

分类号：TU458(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金煤炭联合基金重点项目51134025;国家自然科学基金项目51274203

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：211-216,309