不同倾角充填节理相似岩体动力特性试验研究

摘要

节理裂隙的存在是影响岩体动力学性能的主要原因，以节理岩体中不同倾角和充填介质为研究对象，利用分离式霍普金森压杆(SHPB)完成了7种不同节理倾角、3类不同充填介质的节理试样的冲击试验，研究节理试样的动力特性、能量耗散规律。结果表明：(1)不同充填介质节理试样的应力-应变曲线差异明显，泥沙、石灰节理试样的应力-应变曲线在倾角α≤45°时表现出塑性破坏特征，α>45°时表现为脆性破坏，而石膏节理试样以脆性破坏为主，仅在α=45°时由于应力波传播的影响表现出塑性破坏；(2)同一充填介质节理试样的动态抗压强度随倾角α的增大先减小后增大，当α=45°时处于最小值，同一角度下3类节理试样的动态抗压强度关系为：石膏节理>石灰节理>泥沙节理，与节理充填介质单轴抗压强度的大小关系一致；(3)3组试样的各能量比随倾角α的增大呈现不同趋势，反射能量比随倾角α增大先增大后减小，在α=45°时达到最大值，透射能量比和吸收能量比随节理倾角α增大先减小后增大，在α=45°时达到最小值。

关键词

SHPB / 节理倾角 / 充填介质 / 动力特性 / 能量耗散规律

基金资助

国家自然科学基金(No.42077228、No.51374163); 磷资源开发利用教育部工程研究中心开放基金资助(No.LKF202004); 武汉市城乡建设委员会科技计划项目(武城建[2017]12号-201740、武城建[2019]68号-201941)