• ISSN 1001-1455  CN 51-1148/O3
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含孔洞非贯通节理岩体的动态力学特性和断裂损伤

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赵桂锋, 蒋海明, 戴兵, 李杰, 王明洋. 含孔洞非贯通节理岩体的动态力学特性和断裂损伤[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0114
引用本文: 赵桂锋, 蒋海明, 戴兵, 李杰, 王明洋. 含孔洞非贯通节理岩体的动态力学特性和断裂损伤[J]. 爆炸与冲击. doi: 10.11883/bzycj-2026-0114
ZHAO Guifeng, JIANG Haiming, DAI Bing, LI Jie, WANG Mingyang. Dynamic mechanical properties and fracture damage of non-persistent jointed rock mass with hole[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0114
Citation: ZHAO Guifeng, JIANG Haiming, DAI Bing, LI Jie, WANG Mingyang. Dynamic mechanical properties and fracture damage of non-persistent jointed rock mass with hole[J]. Explosion And Shock Waves. doi: 10.11883/bzycj-2026-0114

含孔洞非贯通节理岩体的动态力学特性和断裂损伤

doi: 10.11883/bzycj-2026-0114
基金项目: 国家自然科学基金项目(42102331);国家重点研发计划项目(2024YFF0508204);

Dynamic mechanical properties and fracture damage of non-persistent jointed rock mass with hole

  • 摘要: 岩体内部存在大量不规则分布的节理通常表现出较高的能量积聚特性,从而存在断裂破坏的风险。因此,研究含孔洞非贯通节理岩石的裂纹扩展行为,并且评估不同冲击荷载下的应力集中导致岩样的应变破坏,对于制定有效的防控措施至关重要。本文通过室内实验和理论推导,基于数字图像相关技术,聚焦含孔洞和非贯通节理岩体的动态力学特性、损伤演化和裂纹扩展进行研究。试验结果表明:结构面的存在显著改变了含孔洞试样的动态力学特性,试样的动态强度和弹性模量随应变速率的增大整体呈上升趋势。试样的峰值应变和能量耗散率都表现出明显的应变率效应,随着应变速率的增大,试样的破坏程度不断增大。相同应变速率作用下试样的破坏程度大小关系为马蹄孔试样>矩形孔试样>圆形孔试样。含复合裂隙岩石的损伤演化综合考虑了能量耗散以及动荷载效应,在加载过程中损伤曲线呈L型增长。试样中结构面具有明显的应变局部化和阻塞效应,应力集中区和塑性区主要位于结构面两端和岩桥区域,拉伸应变发生在剪切应变之后,岩石的最终破坏模式由主要的剪切破坏向混合拉伸剪切破坏转变。考虑最大环向应力准则,研究了不同冲击荷载和孔洞形状对结构面端部裂纹萌生扩展的影响,裂纹起裂位置不受孔洞形状变化的影响,试样表面的微裂纹数量和范围随着动荷载的增大显著增加。研究结果有助于深入了解含结构面和孔洞岩体的动态破坏机理,并且为相关工程提供理论支撑。
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出版历程
  • 收稿日期:  2026-04-14
  • 网络出版日期:  2026-10-27

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