循环冲击荷载下含孔洞岩石损伤特性与能量耗散分析

作     者：戴兵 罗鑫尧 单启伟 陈英 刘永 DAI Bing;LUO Xinyao;SHAN Qiwei;CHEN Ying;LIU Yong

作者机构：南华大学资源环境与安全工程学院湖南衡阳421000 中南大学资源与安全工程学院湖南长沙410083 山东黄金集团深井开采实验室山东莱州261400 

出 版 物：《中国安全科学学报》 (China Safety Science Journal)

年 卷 期：2020年第30卷第7期

页      面：69-77页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年项目资助(51804163) 中国博士后基金面上项目资助(2018M642678)。 

主　　题：循环冲击 含孔洞岩石 能量耗散 损伤特征 等幅与不等幅 损伤积累 

摘      要：为探究隧道工程开挖过程中外部荷载对隧道围岩多重扰动的影响,采用霍普金森压杆(SHPB)装置进行不同冲击荷载(0.6、0.7、0.8 MPa)和冲击方式(等幅与不等幅冲击气压)下的循环冲击试验,以此分析冲击载荷作用下含孔洞岩石试件的动力学特性、损伤特征、能量耗散和破坏形态。结果表明:基于一维应力波理论和界面连续条件得到适用于含竖向孔洞岩石试件计算的改良损伤计算公式;竖向孔洞的存在会影响岩石应力-应变曲线的变化趋势,并在经历数次冲击后尤为显著;花岗岩损伤积累随平均应变率增大呈幂函数增长,且随冲击荷载的增加呈现良好的规律性;积累比能量吸收值随循环冲击的进行逐渐增大,且试件的破坏模式经历了横向拉伸破坏、横向拉伸-轴向劈裂组合形式、轴向劈裂破坏的转变。