循環荷載下花崗巖應力門檻值的細觀能量演化及巖爆傾向性
作者：張英; 苗勝軍; 郭奇峰; 王培濤 北京科技大學土木與資源工程學院; 北京100083; 北京科技大學金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室; 北京100083
摘要：為研究三軸循環加卸載條件下三山島花崗巖細觀能量演化規律,采用顆粒流理論確定了花崗巖的應力門檻值(起裂應力σci、損傷應力σcd和峰值強度σf),研究了應力門檻值對應的邊界能、應變能(線性接觸應變能和平行黏結應變能)、耗散能(摩擦能和阻尼能)、動能隨圍壓變化的規律,并從能量角度建立了巖爆傾向性評價指標Wx.結果表明:三山島花崗巖不同圍壓下相應的σci/σf位于37. 0%~44. 8%區間,σcd/σf位于81. 2%~89. 0%區間,隨著圍壓的增大,起裂邊界能、應變能和耗散能呈線性關系增加,損傷(峰值)邊界能、應變能和耗散能呈指數關系增加;其中耗散能受圍壓影響最為敏感,增幅倍數最大,其次是邊界能,最后為應變能.圍壓對起裂應變能比例影響不大,損傷和峰值應變能比例隨圍壓增大緩慢減小,峰值應變能比例下降幅度最大.基于巖爆傾向性評價指標Wx可知,當圍壓在20 MPa內,三山島花崗巖巖爆傾向性相對較小;當圍壓達到30 MPa時巖爆傾向性開始迅速增加.研究成果為巖爆傾向性的評價提供了新的參考指標,進一步為井下巖體工程的穩定性研究提供了新思路.
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工程科學學報雜志
工程科學學報雜志， 月刊，本刊重視學術導向，堅持科學性、學術性、先進性、創新性，刊載內容涉及的欄目：礦業與環境工程、冶金工程、材料科學與工程、機械工程等。于1955年經新聞總署批準的正規刊物。
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