动静组合加载下干燥与饱水石灰岩破坏特性

作者：张万斌; 洪玮^*; 周望东; 王付景; 叶飞

来源：西安科技大学学报, 2023, 43(03): 566-575.

DOI：10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2023.0314

• 饱水石灰岩
• 霍普金森压杆
• 岩石动力学
• 破坏特性

为探究饱水石灰岩在高地应力和冲击扰动下的破坏特性，采用室内试验与数值模拟结合的方法，利用?50 mm的分离式霍普金森杆装置对干燥与饱水的石灰岩试样进行动静组合下单轴冲击压缩试验，并采用高速摄像机记录破坏过程，然后进行数值模拟。结果表明：轴压作用下试样应力-应变曲线无压密阶段，曲线表现出峰后塑性，直至主裂纹产生；轴压相同，饱水石灰岩试样产生主裂纹的时间更短；饱水条件和轴压条件对石灰岩动态抗压强度的影响因子分别为1.055和1.098,在应变率分别为145,200,260 s-1左右时，饱水石灰岩较干燥石灰岩峰值应力分别降低0.11,0.10,0.10倍，而轴压为8 MPa,较4 MPa的峰值应力分别降低0.18,0.05,0.07倍。轴压对岩石的破坏作用主要体现在应力波后的残余加载上，自由水会使裂纹接触面产生滑移从而表现出倾斜角度较大的裂纹。