單軸壓縮荷載條件下巖石時(shí)間效應(yīng)試驗(yàn)研究.pdf

1、在實(shí)際巖體工程中，巖石中的應(yīng)力和應(yīng)變速率時(shí)刻發(fā)生著變化，不同荷載速率條件下，巖石所表現(xiàn)出來的力學(xué)特性有較大的區(qū)別。此外，巖體中的應(yīng)力和應(yīng)變都在發(fā)生著變化，而非單純的蠕變和應(yīng)力松弛。本文以田下凝灰?guī)r和井口砂巖為研究對(duì)象，開展了兩種巖石的荷載速率依存性和廣義應(yīng)力松弛試驗(yàn)，研究了兩種巖石在不同加載速率條件下的力學(xué)特性以及處于不同應(yīng)力水平值下的廣義應(yīng)力松弛特性，為評(píng)估地下空間結(jié)構(gòu)的長期穩(wěn)定性和預(yù)測巖體應(yīng)力-應(yīng)變的變化情況提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)

2、論如下：
　　1)田下凝灰?guī)r(I類巖石)和井口砂巖(II類巖石)兩種巖石在峰值強(qiáng)度、峰值應(yīng)變、破壞壽命、彈性模量、破壞形態(tài)等方面表現(xiàn)出明顯的荷載速率依存性，隨著加載速率增大，井口砂巖的峰值強(qiáng)度、峰值應(yīng)變以及彈性模量的增量均比田下凝灰?guī)r更大，且破壞程度更嚴(yán)重。
　　2)分別采用恒定荷載速率和交替荷載速率加載的試驗(yàn)方法研究了田下凝灰?guī)r和井口砂巖的峰值強(qiáng)度及其荷載速率依存性系數(shù)n值，所得結(jié)果均相近，由此可知采用交替荷載速率試驗(yàn)的方

3、法也能用來研究巖石的荷載速率依存性。
　　3)在峰前階段，巖石試件廣義應(yīng)力松弛啟動(dòng)點(diǎn)所處的應(yīng)力值水平越高，不同α值方向廣義應(yīng)力松弛試驗(yàn)后的最終應(yīng)力和應(yīng)變的變化量越大，初始應(yīng)變速率和應(yīng)力速率也越大；巖石處于峰值應(yīng)力狀態(tài)下啟動(dòng)廣義應(yīng)力松弛試驗(yàn)，應(yīng)力和應(yīng)變的變化程度最大，在α=-0.3、-1值方向下的試件在廣義應(yīng)力松弛過程中發(fā)生了破壞，將其廣義應(yīng)力松弛過程劃分為應(yīng)力-應(yīng)變快速變化，應(yīng)力-應(yīng)變低速變化和應(yīng)力-應(yīng)變加速破壞三個(gè)階段。

4、　　4)在峰前階段，同一應(yīng)力水平條件下啟動(dòng)廣義應(yīng)力松弛試驗(yàn)，經(jīng)過相同的時(shí)間，田下凝灰?guī)r的應(yīng)力和應(yīng)變的變化量相對(duì)井口砂巖更大；當(dāng)啟動(dòng)點(diǎn)應(yīng)力值由50%峰值應(yīng)力提高到80%峰值應(yīng)力，井口砂巖應(yīng)力和應(yīng)變的最終變化量的提高相對(duì)于田下凝灰?guī)r來說較小，因此，田下凝灰?guī)r的時(shí)間依存性低于井口砂巖的時(shí)間依存性。
　　5)不同啟動(dòng)點(diǎn)應(yīng)力值條件下的巖石在不同α值方向的廣義應(yīng)力松弛的等時(shí)線演化趨勢(shì)和單軸壓縮條件下巖石的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線變化趨勢(shì)相近，且不同時(shí)