文摘

本研究系统地调查了故障模式、能量耗散和断裂行为的岩石标本在影响负载下包含一个垂直的洞。首先,一种改进的伤害计算公式适用于岩石标本的分析与垂直孔获得基于一维应力波理论和界面连续性条件。之后,霍普金森压杆(SHPB)设备被用来进行循环影响测试与不同的压力和影响模式(与平等的振幅和不平等的振幅影响压力)。等振幅下的实验结果表明,高压和unequal-amplitude压力、岩石的损伤程度明显增加,承载能力大大降低,岩石逐渐从具有良好延性转变经历脆性破坏。累计特定能量吸收值逐渐增加而增加循环的影响。而平等的影响条件下,岩石的破坏程度更严重的等振幅高压力和不平等的影响的情况下,和故障模式经历了一个从横向拉伸断裂转变为横向拉伸failure-axial分裂组合和轴向分裂失败。通过分析岩石的能量变化和岩石破裂模式中循环的影响,这将有助于预测和控制开挖期间局部应力集中造成的断裂,从而可以减少开挖的支持和强化成本,提高围岩的稳定性。

1。介绍

出乎意料的迅速增加世界各地城市化带来的需求更多的土地和更快的城市或城际之间的运输。为了跟上需求,越来越多的地下工程,公路、铁路和在建(1- - - - - -3]。在这些建筑中,它是不可避免的遇到开挖工作。爆炸和机械挖掘通常的方式完成这一过程。为主要媒介在各种地下工程、岩石承受动态负荷是不可避免的,比如机械钻孔和爆破,在隧道、城市地下工程的建设,导致围岩内部结构和能量的变化,和长期积累会导致隐藏的安全风险。

因此,许多学者进行实质性的动态力学性能,研究损伤,能量耗散的岩石在动态负载下(4- - - - - -6]。朱et al。7)使用大口径SHPB装置进行测试循环的影响,分析了花岗岩的力学特性和能量吸收的趋势,并获得了损伤模型基于威布尔分布。龚et al。8)使用一种修改三轴SHPB系统分析高应变率之间的关系,低收益率的压力,和砂岩的动态力学性能。蜀et al。9地下花岗岩)热处理循环影响负载测试和岩石之间的关系获得能源和故障模式与温度。彭et al。10,11)揭示了围压对物理量的影响,如应力-应变和损伤因子,通过使用不同围压对砂岩和测试获得了应变率之间的关系,能源和损伤程度。道等。12花岗闪长岩的岩石动态破坏过程的研究包括一个椭圆孔,结果表明,椭圆孔在岩石可能导致明显的应力集中和能量积累强度参数会导致相当大的减少。

在实际的地下工程,未扰动岩体包含各种缺陷,如裂缝,关节,弱面,收敛毛孔,蛀牙(13]。岩体的不稳定和失败通常始于初始缺陷、漏洞和裂缝等。目前,很少有研究报告动态载荷作用下岩石的缺陷。周(14,15]分析了裂纹扩展和失败的过程预制裂缝和孔洞层砂岩和大理石,分别利用高速相机和描述裂纹倾向的影响,孔的形状和大小的动态抗压强度。李等人。16)进行实验棱镜大理石标本包含单个缺陷使用修改后的SPHB和显示的几何缺陷可能有轻微影响缺陷岩石冲击载荷作用下的失效模式。道等。17预制圆孔在花岗岩和观察标本的不同组合下的破坏过程静态和动态应力与高速摄像机。基于真三轴静载和垂直动载荷,刘et al。18]对砂岩岩爆进行测试样本与中心孔和比较和分析的特征碎片和能量耗散失败后获得的两种加载的方法。吴et al。19]分析了断口形貌利用SHPB装置,轴向表面,结果表明,能量吸收速率和能耗密度降低首先然后增加。

累积过程中损伤在循环动态负载下,岩石的力学性能逐渐退化,抵御外部动态负载的能力变得更低,和完整性变得更糟。此外,原岩应力进一步加剧岩石的损伤,导致承载能力的降低和岩体的稳定性。因此,动载下岩石损伤及其进化法在岩石动力学的重要研究课题。定义岩体损伤变量的方法包括弹性模量的方法,超声波波速法、密度和重力法、能量法、应变法(20.),CT方法,声发射累积数量方法(21]。此外,许多学者派生的本构模型是适用于定义通过研究岩体破坏。朱et al。22)提出了一个线性岩体损伤模型基于循环加载时间和疲劳寿命,但其准确性是远离实际情况。基于岩石循环载荷作用下的变形特性,郑et al。23)建立了疲劳损伤模型与三轴循环加载条件下失败因素有关,可应用于工程实践。孟et al。24)建立了一个动态的威布尔分布下的统计损伤本构模型,适用于动态负载条件下,其计算曲线是在良好的协议与测试曲线。吴et al。25]提出了一种量化方法工程应用的岩石疲劳性能的影响下重复爆破。陈等人。26)选择不同的损伤变量从不同的角度对岩石微观单位强度的随机分布,建立了两种损伤本构模型服从对数正态分布,有效地证明了通过三轴压缩试验数据。

对岩石的各种缺陷,研究预制腔岩石在能源和破坏领域也是非常重要的。周et al。27)测试了大理石标本与单个或两个矩形孔在不同布局下的单轴压缩和显示之间的关系单位体积吸收能量和破碎程度的标本。基于颗粒离散单元理论,目前和Donze28)进行压缩破坏过程的数值模拟凝灰岩与孔条件下砂岩的单轴、双轴、三轴、结果表明,应变能和耗散能反映岩石破坏过程和程度的滑动和摩擦介观粒子。刘等人。18)进行真三轴静载和垂直动载荷对砂岩岩爆测试样本与中央孔,分析了岩屑颗粒的数量和能量耗散之间的关系,并得出结论,能量耗散的岩爆试验比单轴压缩试验。损伤的研究而言,Matvienko et al。29日)使用电子散斑干涉法(ESPI)测量变形响应孔缺陷造成的当地材料在低谷疲劳载荷,提出并验证了一种新的方法定量测定损伤积累的应力集中区域。

如图1在先前的研究,岩石的动态特性有洞,横向孔预制在垂直方向的动态负载。很少有学者研究了岩石损伤积累和能量耗散的垂直孔分布式动态负载的方向。在岩石破坏机理的研究在地下开挖工程中,岩石通常分为两种类型。第一种认为洞挖掘洞穴,如隧道(30.和室31日]。第二种类型的问候岩石内部的孔作为初始缺陷(17,18]。如果洞被认为是一个洞穴,横孔和垂直孔可以视为孔平面上的应力波的传播和传播平面垂直的洞。如果这个洞被认为是初始缺陷,它们之间的区别是岩石的分布相对于应力波传播方向。双向隧道工程开挖的扰动通常在洞的方向行动。双向隧道的开挖时接近渗透,隧道的钻孔和爆破一方面极大地影响隧道的围岩的稳定性在另一边。实际钻探和爆破所产生的冲击载荷经常变化(32]。因此,本文将利用SHPB装置进行循环影响平等和不平等的花岗岩与垂直压力测试孔,比较和分析了累积损伤和岩石样本的能量耗散特点,并探索岩石在不同压力下的响应特性的影响。理论参考也将提供正确理解花岗岩破坏机理和工程实际条件下围压稳定。

2。方法:建立损伤模型

解放et al。33)表达式推导出入射波的波阻抗、反射波和透射波基于一维应力波理论。结果表明,基于波阻抗定义的损伤变量存在于岩石疲劳力学性能从初期到低速阶段和加速阶段,这与定义的损伤变量相同的趋势 - - - - - -波速度。因此,标本用于定义的波阻抗的变化损害的岩石循环冲击试验。损害的程度D样品可以表示为 在哪里是波阻抗在某一破坏状态的岩石和的波阻抗岩石的初始状态。垂直的洞是预制中心的圆柱形岩石样本在该测试中,所以弹性杆的横截面区域和测试样本是不平等的。方程计算波阻抗得到了金不能直接应用于这个实验。假设岩石和弹性杆之间的接触面是一个two-elastic半空格与位移不连续接触表面。此时,在接触表面的应力波的传播可以转化为解波动方程的边值问题。

如图2当应力波从杆部分进入标本,波浪阻力的变化来在接口根据一维应力波理论(34]。连续条件i ii有以下方程: 在哪里 , ,和是入射波、反射波和透射波的标本,分别; , , , , ,和的横截面积、密度和 - - - - - -波速的弹性杆和标本,分别;和λ是一维的反射纵波入射杆当它进入标本。

在实际实验中,由于反射波和入射波是由相同的应变计,测量入射波可能仍然存在反射波存在,然后反射波的起点将大大受到入射波的影响。此时,相应的时间很难确定,这可能会导致数据错误,但透射波的起点不会由入射波被打扰,所以方程(3)可用于推导出损伤模型。然后,入射波和透射波是时间的函数,和方程(3)转换成一个连续条件界面iii iv获得以下方程:

了解弹性杆的波阻抗和岩石标本,波阻抗之间的时间关系和波可以通过结合方程(6)和(7): 在哪里是入射波和波传播的我th影响波,分别的比例吗我th冲击透射波入射波。将方程(4)和(5)方程(8),解二次方程的根的逆函数变换和全球替换,波阻抗的有效表达式的岩石标本我th的影响在某些时刻可以获得:

以下表达式的岩石损伤可以得到方程(9)方程(1): 在哪里的波阻抗值吗我岩石标本和th的影响ζ是横截面样本之间的比例系数和弹性杆。在该测试中,花岗岩部分的平均直径= 4.85厘米,平均直径的孔= 1.10厘米。结果是= 0.8925。因为一个标本是事件的结果的影响和多次反射,岩石标本的波阻抗值总是变化的整个过程。李(33,35指出,当 ,测量反射和传输波不会影响二次反射和传输,和波阻抗变化趋势是相对温和的这一时期。图3表明波阻抗之间的关系,在d - 0.6 - 1的影响。从图可以看出,有一个相对稳定的波阻抗点之后,它有一个类似的斜率变化。在B点后,开始呈下降趋势。在这个时候,岩石内部的裂缝并进一步扩大。因此,在AB 选择时间剖面的固定时间点计算波阻抗。

3所示。实验设计

3.1。样品制备

花岗岩岩石样品具有良好的完整性和均匀性,密度为2790公斤/米³,一个 - - - - - -5345 m / s波速度,大约40.7的绩点的弹性模量。图4显示了一个预制花岗岩标本与垂直孔。测试标本制成圆柱形岩石样品的生长直径比2:1的大小ϕ50 mm×100毫米和垂直孔中心的圆形截面直径10毫米。在测试之前,两端和标本的精心打磨,以确保他们的不平行度和nonverticality小于0.02毫米。高压水切割技术用于预制垂直孔中心的圆形截面试样的水射流切割机,避免机械损伤引起的岩石样本的身体光滑孔表面的过程。

3.2。实验设备

测试设备是一个50毫米直径霍普金森压杆(SHPB)设备从中南大学。穿孔,入射杆、传动杆和吸收设备的杆是由40铬合金钢。纵波速度是5400米/秒,密度为7810公斤/米³弹性模量是240 GPa,波阻抗是4.2×107 MPa / s。两套应变仪连接到入射杆和透射杆,杆的变形是收集和显示的帮助下CS-1D superdynamic应变仪和dl - 750示波器。在发射腔,PC振动消除实现half-sine波加载,从而实现恒应变率加载。图5显示了一个示意图的SHPB试验系统和测试设备。

3.3。实验计划

3.3.1。该方法

研究法律和比较应变损伤和能量耗散循环影响下的花岗岩与平等与不平等的振幅,振幅和周期的影响影响空气压力设置为0.6 MPa, 0.7 MPa和0.8 MPa对循环的影响。负载变化的循环影响岩体爆破模拟使用期间影响0.6 - -0.7 MPa和0.7 - -0.8 MPa的压力不同的振幅。标本的数量与平等和不平等的影响表现为D - 0.6 - 1 B - 0.6 - 1,分别在D和B代表平等和不平等的振幅,分别和0.6代表了平等和不平等的影响的压力。初始气压影响,1,是测试组的号码。总共有5测试组,每一组是周期性的影响,直到失败。测试协议的细节如表所示1。

3.3.2。这个过程

(我)在开始测试之前,入射杆和透射杆紧密压测试穿孔,入射波的趋势和透射波在示波器上观察到,确保两个棒正确连接,以便测试期间的标本可以达到压力平衡(2)在测试期间,黄油均匀地应用于试样的两端,以确保两端接触良好入射杆和透射杆因为黄油可以减少摩擦的影响岩石和杆之间的接口在测试期间(3)打孔的位置发射腔的调整,并确认每次的位置是固定的,在入射杆平衡入射应力波(iv)气缸气压改变计划的设置值,应变仪,示波器是数据记录打开

4所示。结果和分析

4.1。实验结果

根据一维应力波理论和能量守恒定律,入射能量 ,反射波 ,和透射波记录在dl - 750示波器用于计算入射能量在循环的影响,反射能量,传输能量、平均应变率和单位体积吸收能量,然后每次损伤程度的影响从方程(11)。由于空间限制,表2只列出了一些测试标本的结果。表2表明循环影响的数量的增加,单位体积吸收能量和平均应变率的试样逐渐增加和波阻抗逐渐减少。动态峰值应力逐渐降低在等振幅的影响一般,但它增加在uneven-amplitude影响。

4.2。损伤演化特性曲线

图6显示之间的关系程度的破坏和影响在循环荷载的数量。从图表的分析,可以看出,岩石标本与垂直孔损伤积累的增加影响数量的增加,基本上,随着冲击负载的增加,循环影响的累积伤害增长率也增加。影响的数量逐渐减少。由于孔缺陷的存在,产生大量的裂缝附近的孔壁在冲击过程中,岩石本身包含了初始裂缝。标本的分析表明,每组有一个更大的伤害值在第一次的影响。这个值是0.2∼0.3的范围。后续的冲击影响的大小和变化的压力冲击,损坏的变化规律也不同。

花岗岩试样的损伤积累d - 0.6 - 2慢慢增加在第二到第四位的影响。在这个阶段,曲线变化趋势相对温和,和动态峰值应力和平均应变率基本不变。影响后,最初的岩石内部微裂隙和孔隙压实出现的,而洞周围的裂纹萌生和扩展过程继续,反映变形特性的总体形势相对稳定,和岩石样本有很好的延性特征。对试样的破坏程度持续增加。在这个阶段,发生在不同方向裂缝周围岩石和洞。裂缝的倾角大于内摩擦角开始迅速扩张和渗透由于承载力不足的标本。岩石的屈服截面的面积持续增加直到样品被损坏。整个过程的损伤演化曲线包括过程从初期到低速阶段和加速阶段,这可以更好地描述岩石循环下的疲劳力学性能的影响。比较标本d - 0.6 - 2和标本d - 0.7 - 3,由于气体压力的增加影响,损失在整个生产过程中堆积速率加快,影响的数量减少,岩石损伤演化的低速阶段消失,和动态峰值应力逐渐降低的影响。动态负载时进一步增加到0.8 MPa的压力产生影响,损伤积累标本d - 0.8 - 3的速度远远大于前两组的近似线性增加,损伤程度的数量减少,影响和岩石脆性增加。 The damage during the initial and final failure stages is also larger than that of the previous two groups. It can be considered that this result occurs because the specimen exhibited more cracks in the first impact stage, and the final impact specimen had a higher degree of fragmentation.

标本- 0.6 - 1 b和b - 0.7 - 3,不同振幅的影响下,被毁后两个影响。的现象发生,因为首先影响下的损伤很小,第二个事件是由空气压力的增加引起的。应力波振幅和应变速率增加因此,损伤积累的影响急剧增加,和之间的关系程度的损害和影响的数量成倍增加。相比与标本d - 0.6 - 2和标本d - 0.7 - 3,岩石的破坏程度展现一个更具戏剧性的,这个时候突然增加,最终的破坏也更严重。与等振幅的影响后,试样的力学性能与unequal-amplitude影响恶化更快,和岩石表现出明显的脆性破坏特征。将讨论这一现象的原因与能量耗散。

除了标本d - 0.6 - 2、0.6 MPa的压力产生影响,岩石的峰值应力值显著减少的数量增加的影响。垂直孔花岗岩的裂纹扩展速率大于压实后岩石结构承载能力的要求。这时,冲击载荷的大小超过了临界值的动态负载的消失在低速阶段。在多个样本的影响,内部裂缝继续发芽,扩张和渗透,导致增加试样损伤和减少负荷能力。

4.3。分析的平均应变率和破坏特征

损伤模型推导出的界面的连续条件表明,损伤的程度D是透射波的比值的函数的入射波 ,代表逐渐削弱凝聚力的岩石和体积单位失败的程度。假设岩石应力是均匀的和没有衰减,应变率是一个函数的反射波双波的方法,它代表了岩石应变的变化率。因此,有一定程度的损害D和应变率在影响接触。图7显示的变化程度的损伤平均应变率在不同影响空气压力相同的振幅的影响。分析表明,当气体压力的影响是常数,损坏标本平均应变速率增加而增加,这表明随着应变率的增加,结构恶化的程度由裂纹萌生和传播在岩石中更加严重。增加空气压力的影响会导致整个试样损伤累积曲线向右移,和高应变率下的破坏的大小增加,这表明,在高压影响岩石损伤的增加更大的平均应变率增加。因此,它可以被认为是增加压力削弱了冲击强度的影响花岗岩和加速的损伤演化率内部结构在冲击荷载下,和冲击压力在一定范围内越大,试样的损伤演化率越快。

调查之间的关系影响下岩石损伤和平均应变率更大压力,幂函数 被用来适应数据在图6获得的损伤程度之间的关系,平均应变率在不同的影响因素:

压力是安装参数的影响α和β得到以下方程:

用方程(13幂函数 ,我们可以获得的表达式之间的关系程度的损伤岩石和压力和平均应变率的影响:

图8显示了对比试验结果拟合和理论曲线方程P_n=0.7 MPa。从图可以看出,拟合曲线和实验曲线几乎重合,在高应变区,只有轻微的差异和数值变化的总体趋势是相同的。的平均应变rate-degree损伤曲线的理论计算方程非常类似于实验曲线。使用方程(14),损伤程度之间的关系,平均应变率可以计算出其他压力冲击下,和之间的关系发展的内部缺陷和结构损伤的程度,当负载应用于花岗岩可以获得具有不同影响。因为unequal-amplitude实验组的实验数据是小型和应变率之间的关系和交变冲击压力下损伤演化是相对复杂,不讨论这种情况下的理论公式。

4.4。单位体积吸收能量之间的关系和应变率

图9显示之间的关系单位体积吸收能量和平均应变率在标本在不断循环的影响和不平等的压力。从图可以看出,等于-和unequal-amplitude空气压力的作用下冲击,岩石单位体积吸收能量的增加线性增加的平均应变率。

图9(一个)显示之间的拟合关系的单位体积吸收能量和平均应变率在不同空气压力等振幅的影响。作为影响空气压力的增加导致穿孔速度的增加,生成的平均应变率整体标本也增加。线性拟合的斜率大的高压下,单位体积吸收能量与应变速率迅速增加。另一方面,低压下的斜率线性拟合越小,单位体积吸收能量与应变速率缓慢增加。通过检查不同的影响模式的影响法律的岩石损伤,如图9 (b)和9 (c),当平均应变率小,能量的值不是很不同,和较高的平均应变率下,试样的能量吸收效率的影响下不平等的振幅比,在平等的振幅,这表明试样的能量吸收效率提高在高气压的影响。

分析表明,大冲击载荷的作用下,岩石内部缺陷的发展速度将会逐渐增加。此时,宽松的标本,波阻抗值越小,损害的程度就越高。如果相同的平均应变率时,样本影响高压必须吸收更多的能量去做更多的裂纹滑移表面工作,所以单位体积吸收能量的斜率和循环期间的平均应变率影响和冲击压力的增加会增加。

4.5。影响的数量之间的关系和具体的能量吸收

探索的数量之间的关系影响岩石循环冲击荷载下的破坏,累积特定能量吸收值ϑ被定义为积累的能量吸收单位体积的标本在循环的影响: 在哪里ϑ累计特定能量吸收值,是单位体积吸收能量产生的吗我th标本的影响n是循环荷载的影响。累积之间的关系具体岩石的能量吸收值和冲击负荷的数量可以获得测试结果和方程(15)。图10显示累积能量吸收特定的岩石之间的关系和数量的影响在不同压力和影响模式。

与恒定振幅的影响,影响气体的压力增加,增加的速度比能的标本相应增加和影响的数量减少。最后一个影响入射能量主要用于标本失败(37),导致相对较大的吸收能量的标本。这个测试显示显著增加在过去的吸收能量在高压的影响。标本d - 0.8 - 3显示增加了50.39%和29.89%在过去的单位体积比标本d - 0.6 - 2 d - 0.7 - 3,分别。图10显示了花岗岩标本的失效模式有洞在恒定振幅的影响。在0.6 MPa的压力产生影响,标本d - 0.6 - 2进行横向拉伸断裂附近的中间,有一些在边缘剥落;在0.7 MPa,标本的失败程度d - 0.7 - 3是不完整的。次生岩石的块进行横向拉伸和轴向分裂沿直径的洞,和主要岩石表面的块进行纵向拉伸开裂,延伸到边缘的孔圆形截面;的影响下0.8 MPa,标本d - 0.8 - 3拆分成三个主要模块,有一个横向拉伸区和一个轴向分裂区,剥落和岩石碎片边缘更严重。

unequal-amplitude影响的情况下,影响岩石的数量显著降低等振幅的影响相比,和特定的能量积累最终失败的时间也大大减少。与标本d - 0.6 - 2和标本d - 0.7 - 3试样b - 0.6 - 1和试样b - 0.7 - 3都产生更大的累积特定能量由于后续增加气体压力的影响。增长率分别增长了25.45%和11.85%。故障形态下的岩石标本unequal-amplitude影响如图11。标本的失败模式b - 0.6 - 0.6 - -0.7 MPa的压力下是横向拉伸和轴向分裂失败,在0.8 MPa的压力下,试样b - 0.7 - 3展示一个完整的轴向分裂失败模式,和岩石碎片和破坏试样的两端。

5。讨论

冲击压力的增加和模式的变化影响,岩石的失效模式经历了一个从横向拉伸断裂转变为横向tensile-axial分裂组合和轴向分裂失败和花岗岩受到尺寸效应的影响。的最终断裂试样的程度并不严重。爆炸应力波反射拉伸理论假定岩石破裂引起的应力波在岩石,形成反射拉伸波自由表面反射后,岩石的抗拉应力大于其抗拉强度。当应力波传播入射杆的标本,短的弹性形变位移差异发生在界面区域由于弹性模量的差异。在整个冲击过程中,有多个transreflective压力波。每一次应力波传播给标本和杆之间的接口,将产生相对位移。的次数的增加,试样的应力波传播,微裂隙传播和渗透,导致岩石的变形能力增强,和每次产生的相对位移将逐渐增加。此外,由于缺乏约束轴向压缩,传输杆将进行一定的位移在受到一些压力波传播。在一定的反思和反思阶段,表面的标本将形成一个中空的弹性杆和生成反射拉伸波(38]。孔的存在加剧每个反射过程的裂纹扩展率,减少了净横截面积的活性表面,导致横向拉伸断裂的岩石。影响空气压力增加导致起始孔壁附近产生的拉应力集中,导致拆分表面轴向方向发展。高压下unequal-amplitude影响,孔周围的应力集中进一步加剧。滞后的形成之前,试样会分裂和破坏,因为洞周围的拉应力超过其抗拉强度。过度的地方压应力会使破碎。

根据理论分析,在微裂纹萌生和扩展,将不可避免地发生滑移。随着循环影响的发展,渗透裂纹表面将继续增加。此时,部分的工作需要克服摩擦滑动将逐步增加。岩石的单位体积吸收能量也会增加,导致累积特定能量吸收值逐渐增加,而岩石的损伤积累会增加一个接一个。在这个实验中,与同等影响气体压力的增加,断裂的程度和试样的断裂面积增加相应和冲击强度也削弱了先后。unequal-amplitude影响下,标本展览更严重程度的碎片累计特定能量吸收值较低。与等振幅的影响相比,试样的耐冲击下unequal-amplitude影响大大降低和损伤演化是更严重的。高压冲击加剧的传播率microdefects低压冲击后的试样内部,和孔周围的应力集中启动更多的裂缝。当大多数的裂缝还没有启动和传播,试样一段已经装载能力很低,和一个大裂缝密度的扩张,渗透和破坏。数据显示11和12,通常通过表面形式部分的直径孔所在。因此,在工程实践中,当岩石受到大型动态载荷和动态载荷不同,施工人员应注意与缺陷位置,采取相应的措施,支持和加强围岩(39- - - - - -41]。

6。结论

提出了一种损伤本构模型定义的波阻抗,可以量化花岗岩有洞的损伤程度与加载方向平行,并提供了一种新的预测方法破坏围压在工程实践的过程。通过本构模型,它可以发现损害的程度和累积特定能量吸收值的变化率的标本加速,和冲击强度显著降低影响的数量增加。在实验期间,孔的标本显示明显的脆性破坏特征,以及失效模式进行了横向拉伸断裂的变换横向tension-axial分裂组合和轴向分裂失败。通过分析岩石的能量变化和岩石破裂模式中循环的影响,这将有助于预测和控制开挖期间局部应力集中造成的断裂,从而可以减少开挖的支持和强化成本,提高围岩的稳定性。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称他们没有利益冲突,可能会影响报告的工作。

作者的贡献

必应戴负责方法;李陈概念研究;Yakun田参与调查和数据管理;窑罗写了初稿;陈应负责资源和写作(审查和编辑);杨洁篪张指导研究;详细介绍参与验证和可视化。

确认

本研究进行的联合资助下中国国家自然科学基金(没有。51804163)和中国博士后科学基金会(2018 m642678)。