热循环作用后圆环状花岗岩样静动态破裂特征及破坏判据

作者：王春; 李心茹; 胡慢谷; 李佳; 张红成; 张翼飞

来源：岩石力学与工程学报, 2023, 42(S2): 3861-3875.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2022.0747

• 岩石力学
• 热循环作用
• 圆环状花岗岩
• 变形特征
• 破裂特征
• 数值模拟
• 破坏判据

为揭示深层地热能开采时储能区井筒围岩的变形及破裂特征，构建圆环状花岗岩的破坏判据，采用高温加热、浸水传热、循环加热–浸水的方法处理岩样，并开展环平面内单向压缩静动态力学试验。同时，采用高速摄影、数值模拟的手段研析圆环状花岗岩的破坏历程。研究结果表明：圆环状花岗岩的单向静荷载–位移曲线可划分为上凹–类直线–峰后破坏3段，单向动荷载–位移曲线则类似于抛物线；当加热温度升高、浸水温度增大、循环加热–浸水次数增多时，静动态峰值荷载增大、峰值位移减小，且二者都随岩样内孔直径的增大而减小；圆环状岩样的破坏模式不受单向荷载种类影响，均为拉伸破坏，且裂纹都起裂于压缩荷载作用方向岩样的内环壁；最后，揭示圆环状花岗岩伴随能量的演化规律，在一定假设基础上，建立环状岩样的破坏判据，并采用试验结果进行合理性验证。

• 单位
  河南理工大学