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摘要
为明确加载速率和饱水对砂岩力学特性和微观损伤机制的综合影响，在岩石力学测试仪进行了加载速率在0.001～0.1 mm/s范围内9级速率下的干燥和饱水砂岩试验，详细分析了强度、应变能、微观损伤和宏观破裂特征在不同加载速率下的变化规律。结果表明：随着加载速率的增大，在0.001～0.01 mm/s加载速率区间，砂岩单轴抗压强度增速较大，强度劣化显著，弹性模量和变形模量线性增大，弹性应变能极限基本保持常值；在0.01～0.1 mm/s加载速率区间，砂岩单轴抗压强度增速变缓，强度劣化减弱，弹性模量和变形模量整体呈线性减小，弹性应变能极限线性增加。在0.001～0.01 mm/s区间，干燥状态弹性应变能是饱水状态弹性应变能的1.28倍，在0.01～0.1 mm/s区间，干燥状态弹性应变能的增速是饱水状态的2.59倍。对比干燥和饱水砂岩相应规律可知，饱水弱化了加载速率对砂岩强度和弹性应变能极限的提高效应。随着加载速率的增加，微观损伤拉伸裂隙所占百分比增加，宏观破坏劈裂块体增多；表明饱水弱化了加载速率对微观拉伸裂隙发育的增加效应，弱化了砂岩由于加载速率增大岩体脆性提高的效应。
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单位土木工程学院; 河南理工大学
