节理分布形式对交叉节理岩体动态力学特性与破坏模式影响研究

作     者：刘婷婷 曾乐乐 张超 李新平 杨婷 张腾胜 LIU Tingting;ZENG Lele;ZHANG Chao;LI Xinping;YANG Ting;ZHANG Tengsheng

作者机构：武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 武汉理工大学三亚科教创新园海南三亚572024 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2024年第43卷第1期

页      面：90-102页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划重点专项(2021YFC3100801) 国家自然科学基金面上项目(52079102,52279108)。 

主　　题：岩石力学 交叉节理岩体 SHPB 破坏模式 能量耗散 

摘      要：为揭示交叉节理对岩体动态强度及破坏模式的影响机制,对不同节理分布形式下含交叉节理岩体动态力学行为进行研究,考虑交叉节理夹角、贯通度、主节理贯通度及应变率等参数的影响,开展分离式霍普金森压杆(SHPB)冲击试验,同时设置高速摄像实时记录试样破坏过程,分析交叉节理岩体动态力学特性、能量耗散、起裂‐破坏规律。研究结果表明:(1)随节理夹角、(主)节理贯通度增大,交叉节理岩体动态抗压强度与弹性模量呈下降趋势,且具有明显率相关性。(2)试样的主裂纹总沿主节理面产生,随贯通度增大由翼裂纹转变为翼裂纹和共面裂纹,不同节理分布形式起裂情况与连通方式有所差异,主要为3种破坏模式:沿加载方向的劈裂拉伸破坏、沿预制节理面的拉伸破坏、沿预制节理面的拉剪复合破坏。(3)随着主节理贯通度和夹角的增加,入射波波阵面节理面长度增加,可通过节理面的透射能降低,试样破损程度加剧导致耗散能骤增。