有側(cè)壓力巖石動(dòng)態(tài)直接拉伸試驗(yàn)及動(dòng)態(tài)斷裂力學(xué)研究.pdf

1、巖石材料在動(dòng)態(tài)荷載下的力學(xué)特性是研究諸如采礦工程巷道、鐵路與公路隧道、大型洞室的穩(wěn)定性、大型基坑開(kāi)挖以及巖質(zhì)邊坡治理等在爆破與地震等動(dòng)荷載作用下的重要參數(shù)。本文對(duì)花崗巖進(jìn)行了有側(cè)壓力（圍壓）動(dòng)態(tài)直接拉伸試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于同一側(cè)向壓力，花崗巖的抗拉強(qiáng)度與直接拉伸彈性模量隨應(yīng)變速率增加而呈現(xiàn)增加趨勢(shì);對(duì)于同一應(yīng)變速率，其抗拉強(qiáng)度與直接拉伸彈性模量隨側(cè)向壓力增加而呈現(xiàn)遞減趨勢(shì);高應(yīng)變速率相對(duì)低應(yīng)變速率，其抗拉強(qiáng)度隨側(cè)壓力增加而減少的趨勢(shì)

2、更快;對(duì)同一側(cè)向壓力，花崗巖的泊松比隨應(yīng)變速率的增加而呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，但增加趨勢(shì)不明顯;而對(duì)于同一應(yīng)變速率，其泊松比隨側(cè)向壓力的增加而呈現(xiàn)不規(guī)則變化。
　　在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，基于經(jīng)典的Mott模型理論，探討分析了應(yīng)變率與側(cè)壓力對(duì)花崗巖裂紋擴(kuò)展極限速度的影響:在同一側(cè)向壓力下，花崗巖裂紋擴(kuò)展極限速度隨著應(yīng)變速率的增加而出現(xiàn)增加的趨勢(shì)，而在同一應(yīng)變速率下，其極限速度隨著側(cè)向壓力的增加而出現(xiàn)遞減的趨勢(shì)。
　　在巖石動(dòng)態(tài)斷裂力學(xué)等

3、相關(guān)理論研究的基礎(chǔ)上，將裂紋幾何因子和時(shí)間因子納入巖石靜態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子研究范圍，分析了巖石裂紋快速擴(kuò)展動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子，在此基礎(chǔ)上探討了巖石材料裂紋動(dòng)態(tài)起始擴(kuò)展判據(jù)準(zhǔn)則及裂紋快速擴(kuò)展、止裂條件。
　　通過(guò)分析巖石動(dòng)態(tài)斷裂韌度與抗拉強(qiáng)度的關(guān)系，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上獲得了花崗巖動(dòng)態(tài)斷裂韌度與抗拉強(qiáng)度之間的經(jīng)驗(yàn)公式，由此獲得了花崗巖的動(dòng)態(tài)斷裂韌度，并分別討論了側(cè)壓力與應(yīng)變率對(duì)巖石動(dòng)態(tài)斷裂韌度的影響:在同一側(cè)向壓力下，花崗巖動(dòng)態(tài)斷裂韌度隨應(yīng)變速