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热处理后北山花岗岩在压缩过程的变形及强度调用演化

         

摘要

岩石压缩破坏过程的黏聚力强度劣化-摩擦强度调用模型(CWFS)可揭示脆性岩石压缩破坏过程中2种强度组分调用过程,从内在机制上反映了岩石压缩破坏全过程中由于微裂隙产生而导致的粘聚力强度劣化和摩擦强度的强化的过程。然而,确定压缩过程粘聚力强度和内摩擦强度需要开展复杂的三轴循环加卸载,限制了该模型的广泛应用。本文以北山花岗岩为研究对象,首先开展了多个围压条件下(5,10,20,30 MPa)三轴循环加卸载试验和常规三轴试验,研究不同温度处理后(100,300,500,600,800°C)北山花岗岩的变形和强度性质。结果表明岩石的轴向和切向加卸载割线模量与加载应力密切相关,并建立卸载割线模量与加载应力的关系,该关系可用以准确确定岩石常规三轴压缩过程各应力水平的塑性应变。在此基础上,提出了通过常规三轴压缩试验数据确定压缩破坏全过程强度组分调用的方法。应用此方法分析了不同温度处理后花岗岩变形和强度参数调用过程。最后建立了热处理后花岗岩强度调用模型,并通过数值模拟验证了该模型的合理性,同时证实了所提出的基于常规三轴压缩试验确定岩石压缩过程强度参数调用方法的合理性。

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