多次冲击荷载作用下石灰岩损伤特性与力学性能研究

TD313%TU452; 为研究石灰岩在多次冲击荷载作用下的安全性,采用直径为 50 mm的分离式霍普金森压杆装置对石灰岩试件开展不同应变率及不同冲击次数下的单轴冲击压缩试验,并结合超声波检测装置测量多次冲击荷载作用下岩体纵波波速,分析岩体纵波波速、损伤因子、峰值应力及能量耗散变化规律.结果表明:石灰岩试件纵波波速随冲击次数的增加而降低,波速降幅不断增大,损伤因子随之增大;0.25 MPa冲击气压作用下试件破碎需要6 次,0.35、0.40 MPa冲击气压作用下试件破碎需要 4 次,冲击气压的增大使岩体产生破坏所用冲击次数减少;0.40 MPa冲击气压第 2、3、4 次冲击作用下试件峰值应力降...

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Published in矿业安全与环保 Vol. 50; no. 5; pp. 63 - 69
Main Authors 许光义, 李海艳, 吴磊, 张凯
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河北政法职业学院 建筑工程与法务系,河北 石家庄 050051%石家庄铁道大学 工程力学系,河北 石家庄 050043%北京交通大学 土木建筑工程学院,北京 100044%天津大学 土木工程系,天津 300072 01.10.2023
Subjects
破碎耗能密度
peak stress
损伤因子
峰值应力
能量耗散
damage factor
多次冲击荷载
multiple impact loads
纵波波速
limestone
longitudinal wave velocity
石灰岩
energy consumption density of crushing
energy consumption
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Summary:TD313%TU452; 为研究石灰岩在多次冲击荷载作用下的安全性,采用直径为 50 mm的分离式霍普金森压杆装置对石灰岩试件开展不同应变率及不同冲击次数下的单轴冲击压缩试验,并结合超声波检测装置测量多次冲击荷载作用下岩体纵波波速,分析岩体纵波波速、损伤因子、峰值应力及能量耗散变化规律.结果表明:石灰岩试件纵波波速随冲击次数的增加而降低,波速降幅不断增大,损伤因子随之增大;0.25 MPa冲击气压作用下试件破碎需要6 次,0.35、0.40 MPa冲击气压作用下试件破碎需要 4 次,冲击气压的增大使岩体产生破坏所用冲击次数减少;0.40 MPa冲击气压第 2、3、4 次冲击作用下试件峰值应力降幅分别为6.23%、14.00%、25.92%,冲击作用使试件峰值应力降低,且后期冲击作用下试件应力降幅增大;冲击荷载作用下岩体能量时程曲线分为 3 个阶段,岩体破碎耗能密度与冲击次数之间呈现良好的二次线性正相关关系,0.40 MPa冲击气压第 2、3、4 次冲击作用下岩体耗能密度是第 1 次的1.06、1.38、1.78 倍,后期冲击作用对岩体的破坏作用更加显著.
ISSN:1008-4495
DOI:10.19835/j.issn.1008-4495.2023.05.010