有侧压力岩石动态直接拉伸试验及动态断裂力学研究

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1、万方数据有侧压力岩石动态直接拉伸试验及动态断裂力学研究学位类型学科(专业学位类别)作者姓名作者学号：10010102003导师姓名及职称实践导师姓名及职称学院名称论文提交日期学位授予单位：廑漫副数援：能源当塞全王猩堂院：至Q!圣生墨旦垄垒旦：逦直抖撞太堂●●万方数据TheExperimentofDynamicDirectTensileTestforRockUnderLateralPressureandDynamicFractureMechanicsStudyTypeofDegree△殳垒鱼曼翼i鱼

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3、iY曼￡墨i!YQ￡墨鱼i星望壁曼垒坠鱼殓堡b垒Q!QgY万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：敦怨日期别膨年f月彩日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送

4、交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：衰彤锄张＼撕日期妒／缉日渺侈年厂月够日FR谨万方数据摘要岩石材料在动态荷载下的力学特性是研究诸如采矿工程巷道、铁路与公路隧道、大型洞室的稳定性、大型基坑开挖以及岩质边坡治理等在爆破与地震等动荷载作用下的重要参数。本文对花岗岩进行了有侧压力(围压)动态直接拉伸试验。试验结果表明：对于同一侧向

5、压力，花岗岩的抗拉强度与直接拉伸弹性模量随应变速率增加而呈现增加趋势；对于同一应变速率，其抗拉强度与直接拉伸弹性模量随侧向压力增加而呈现递减趋势；高应变速率相对低应变速率，其抗拉强度随侧压力增加而减少的趋势更快；对同一侧向压力，花岗岩的泊松比随应变速率的增加而呈现增加的趋势，但增加趋势不明显；而对于同一应变速率，其泊松比随侧向压力的增加而呈现不规则变化。在试验研究的基础上，基于经典的Mott模型理论，探讨分析了应变率与侧压力对花岗岩裂纹扩展极限速度的影响：在同一侧向压力下，花岗岩裂纹扩展极限速度随

6、着应变速率的增加而出现增加的趋势，而在同一应变速率下，其极限速度随着侧向压力的增加而出现递减的趋势。在岩石动态断裂力学等相关理论研究的基础上，将裂纹几何因子和时间因子纳入岩石静态应力强度因子研究范围，分析了岩石裂纹快速扩展动态应力强度因子，在此基础上探讨了岩石材料裂纹动态起始扩展判据准则及裂纹快速扩展、止裂条件。通过分析岩石动态断裂韧度与抗拉强度的关系，在试验的基础上获得了花岗岩动态断裂韧度与抗拉强度之间的经验公式，由此获得了花岗岩的动态断裂韧度，并分别讨论了侧压力与应变率对岩石动态断裂韧度的影响

7、：在同一侧向压力下，花岗岩动态断裂韧度随应变速率的增加而呈现增加趋势，而在同一应变速率下，其动态断裂韧度随侧向压力增加而呈现递减趋势。基于于亚伦等人修正过的过应力模型理论，对本次花岗岩测试数据进行了曲线拟合，得到了不同应变率下的花岗岩本构方程，提出了考虑岩石应变率的过应力模型能较好地描述花岗岩试样在动载荷作用下的力学及变形特性。关键词：花岗岩，动态直接拉伸，侧向压力，动态断裂韧度万方数据ABSTRACTThestudyonmechanicalpropertiesofrockmaterialisim

8、portantparametersofroadwayinminingengineering,tunnelofrailwayandhighway,stabilityoflargecavern，excavationoflargefoundationpitandgovernanceofrockslopeunderdynamicloadsuchaSblastingandearthquake．Thedynamicalanddirecttensiletestforgranitewascondu