单轴压缩荷载下含黏结面花岗岩能量演化研究

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1、单轴压缩荷载下含黏结面花岗岩能量演化研究苏晓波纪洪广裴峰权道路张同钊高宇北京科技大学土木与资源工程学院摘要：为了探究能量演化在含黏结面不完整岩石受载过程屮的规律，选取带有矿物质黏结斜而的花岗岩进行单轴循环加卸载压缩试验，同时在试验过程中进行声发射检测。得到以下结论：“有效能比”（累积弹性能/输入岩石的总能）可以作为岩石储能水平的表征，也可间接反映岩石内部结构随应力状态的改变;从整个加载过程来看，黏结面部位破坏的声发射释能短促、强烈，峰值强度时声发射持续时间较长，但声发射释能率相比黏结面破坏时较低;应力水平较低时，卸载过程中一般不会有声发射现象

2、或声发射现象基本可以忽略，但当应力水平达到一定值时，即花岗岩积聚的弹性能超过了黏结面部位破坏的耗散能时，花岗岩在卸载时会发牛短促、强烈的脆性破坏；由于声发射能量属于耗散能的一部分，定义“声发射检测效率”（声发射累积能量/累积耗散能），对于本次试验对象而言,“声发射检测效率”在压密阶段降低，弹性阶段升高，黏结面局部破坏时达到峰值，之后直至峰值强度该值呈现持续降低趋势;从能量角度分析，卸载破裂所对应的应力水平低于加载强度，但不应低于与峰值强度时耗散能大小相等的弹性能所对应的应力水平。关键词：含黏结而;花岗岩;能量演化;循环加卸载;声发射;作者简介

3、：苏晓波（1992—）,男，博士研究生；作者简介：纪洪广（1963—）,男，教授，博士生导师,jihongguang@ces.ustb.editcn收稿日期:2017-10-26基金：国家重点研发计划（2016YFC0600801）StudyonenergyevolutionlawofdefectivegranitespecimenunderuniaxialloadingandunloadingcompressionSUXiaoboJIHongguangPEIFengQUANDaoluZHANGTongzhaoGAOYuSchoolofCiv

4、ilandResourceEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing;Abstract：Theenergyrelatedcategorynotonlyrelatestothestressleveloftheoutsideworldbutalsotothestructuralstateoftherockitself.Thestructuralheterogeneityoftherockwithimperfectbondingsurfaceisprominentandoftenencou

5、nteredintheminingprocess.Inordertoinvestigatetheregularityofenergyevolutionintheprocessofrockloadingwithimperfectboundingsurface,theuniaxialcyclicloadingandunioadingcompressivetestswereconductedongranitewithmineralbondingslope.Atthesametime,acousticemissionwasdetectedduring

6、thetest.Throughtheanalysisoftestresults,thefollowingconclusionsareobtained:(1)Definedthe"effectiveratio"(cumulativeelasticenergy/inputrocktotalenergy)."Effectiveenergyratio"canbeusedasatokenofrockenergystoragelevel,butalsoindirectlyreflecttheinternalstrueturcoftherockwithth

7、estressstatechanges.(2)Fromthewholeloadingprocess,theacousticemissionenergyreleaserateatthebondingsurfaceofthetestobjectwashigherthanthatatpeakintensity.Acousticemissionatthesiteofbondsurfacereleaseisshortandstrong,andthedureitionofacousticemissionatpeakintensityislongbutth

8、eacousticemissionandenergyreleaserateislowerthanthatatbondsurfacefailure.(3)Whenth