基于高速摄影的单预制裂纹大理岩加卸载试验

宋彦琦¹，李名²，王晓³，李小瑞²，付小龙¹

1. 中国矿业大学(北京)理学院2. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院3. 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

摘 要：为了研究裂纹缺陷对岩石材料强度、变形特性以及断口走向的影响,以大理岩中预制45°单裂纹试件的单轴、双轴加载以及卸载试验为基础,通过高速摄影设备记录试件破坏主要过程及破裂面的走向,分析加、卸载下裂隙岩体的裂纹起裂、扩展及破坏模式.结果表明:3种加载条件下与裂纹面夹角为-100°^-130°区域容易产生主要裂纹,在理论上与剪应力极值方向-115°基本吻合;新产生的裂纹多数为裂纹带形式,这是由于加卸载过程中裂纹尖端的最大环向拉应力和剪应力极值的大小及角度渐变造成.卸载试验最终的破坏形态比单轴和双轴加载更为复杂,破坏形式由卸载初剪切破坏发展为拉剪破坏,破坏程度和速度均高于加载.

关键词：岩石力学;加卸载;高速摄影;大理岩;预制裂纹;断裂力学;