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摘要
在深部地热能开发中高温岩体会经历不同速率降温过程，研究高温作用后岩石力学行为对深部地下工程具有重要意义。然而，不同冷却方式下高温花岗岩断裂特性演化规律及作用机制尚不明晰。基于此，进行了不同冷却方式下花岗岩半圆盘试样三点弯曲试验，分析了高温后花岗岩荷载-位移曲线、断裂韧度以及破裂特征，探讨了微裂纹分布及矿物含量演化规律。试验结果表明：(1)随着温度的升高，花岗岩断裂韧度呈减小趋势，遇水冷却方式下断裂韧度低于自然降温条件；(2)三点弯曲作用下花岗岩半圆盘试样裂纹首先萌生于切槽尖端，逐渐向加载点方向扩展并将岩样劈裂。随着温度的升高，花岗岩试样的断裂痕迹曲折程度、与中心线之间的距离有所增大；(3)随着温度的升高，花岗岩矿物成分未明显变化，基于图像处理技术获得的微裂纹密度逐渐上升，遇水冷却方式下微裂纹密度大于自然降温方式，表明高温引起的微观结构劣化降低了花岗岩断裂韧度。
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单位深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 土木工程学院; 中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）
