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题名砂岩变形率与水理效应的力学特性研究
被引量：11
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作者
滕腾
杜玉冰
陈朋飞
展鹏飞
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机构
中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
煤炭安全与资源开采国家重点实验室
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
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出处
《矿业科学学报》
2020年第3期342-352,共11页
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基金
国家重点研发计划(2016YFC0801401)
中国矿业大学(北京)越崎杰出学者奖励计划项目
煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室自主研发项目(GJNY-18-77)。
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文摘
通过不同变形加载速率下干燥和饱水岩样的单轴压缩试验,研究了砂岩抗压强度、弹性模量、峰后应变和声发射特性的变形率效应和水理效应,定义力学参数的强化和弱化因子,建立考虑砂岩变形率和水理效应的一维本构模型并进行验证。结果表明:①干燥砂岩的应力-应变曲线包括弹性、弱塑性和破裂三个阶段,饱水砂岩则出现较长压实阶段,同时弹性阶段缩短,塑性阶段增长。②加载速率对干燥和饱水砂岩的抗压强度均具有强化作用,抗压强度的率效应强化因子随加载速率的增大而增大;水对砂岩抗压强度具有弱化作用,且水理效应弱化因子随加载速率的增大而增大;随着加载速率的增大,干燥和饱水砂岩抗压强度的差值逐渐减小。③加载速率对干燥和饱水砂岩的弹性模量均具有强化作用,且随加载速率呈线性增大趋势;水对砂岩弹性模量具有弱化作用,不同加载速率下砂岩弹模的弱化因子变化不大。④加载速率对砂岩峰后应变的影响较小,饱水砂岩的峰后应变远大于干燥砂岩,峰后应变的水理强化因子对加载速率不敏感。⑤砂岩的声发射信号随着加载速率的增大而增多;相对于干燥砂岩,饱水砂岩的声发射能量累积速度明显推迟,但能量累积的总量增大3~5倍。
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关键词
岩石力学
变形率效应
水理效应
声发射
试验研究
本构模型
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Keywords
rock mechanics
different deformation rate
hydrated condition
acoustic emission
experimental study
constitutive model
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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