含交叉裂隙红砂岩能量耗散与声发射特征研究

刘旺; 刘永胜; 翟茂林

doi:10.16749/j.cnki.jecjtu.20250910.001

华东交通大学学报 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (05) : 38 -48. DOI: 10.16749/j.cnki.jecjtu.20250910.001

含交叉裂隙红砂岩能量耗散与声发射特征研究

刘旺, 刘永胜, 翟茂林

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摘要

为研究含交叉裂隙岩石在加载过程中的力学行为、能量耗散特性以及声发射信号特征，制备了具有不同角度交叉裂隙的岩石试样，并采用单轴加载试验与声发射监测技术，获取了力学参数和声发射特征，包括振铃计数和累计振铃计数。研究结果显示：交叉裂隙对岩石的应力-应变关系和力学特性产生了显著影响，尤其是在裂隙角度为30°和60°时，岩石出现了显著的应力突降和局部损伤现象；通过对能量耗散分析可知岩石在压密阶段吸收并耗散能量，在弹性阶段将能量转化为弹性应变能，而在塑性阶段，随着微破坏的增加，耗散能增加，弹性应变能的增长速率减缓；振铃计数与耗散能动态趋势密切相关，裂隙扩展和局部应力集中促进声发射事件频发，同时加剧岩石内部能量耗散，导致弹性应变能减少。研究结果为土木工程领域中的裂隙岩石工程灾害预警提供了一定的理论依据。