| 静态预应力条件作用下岩板动态破坏行为试验研究 |
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| 引用本文： | 夏开文,徐 颖,姚 伟,高桂云.静态预应力条件作用下岩板动态破坏行为试验研究[J].岩石力学与工程学报,2017,36(5):1122-1132. |
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| 作者姓名： | 夏开文 徐 颖 姚 伟 高桂云 |
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| 作者单位： | (1. 天津大学 建筑工程学院，天津 300072；2. 多伦多大学 土木工程系，加拿大 多伦多M5S1A4；3. 中国地震局地壳应力研究所，北京 100085) |
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| 摘 要： | 深部岩石的动力破坏，是岩石力学研究的一个热点问题。为模拟深部岩石动态断裂情况，选取一种花岗岩制备带10 mm预制裂纹的板状试样，开展含预应力条件下的岩板动态破坏行为研究。试件尺寸为305 mm×305 mm×10.5 mm岩板，在静态竖向预压的条件下，使用25 mm杆径的霍普金森压杆进行冲击试验。利用超高速摄影仪记录试样裂纹扩展的全过程，采用数字图像相关(DIC)技术分析试样的位移场及应变场，通过设置虚拟引伸计，获得预应力条件下岩板起裂时刻、裂纹长度、裂纹扩展速度及断裂韧性等动态断裂力学参量。研究结果显示：该岩板试件裂纹扩展速度可达到瑞利波速的0.57倍(～1000 m/s)，验证了采用花岗岩岩板测试的优势。在特定预应力条件下，岩板的裂纹扩展速率与动态断裂韧性具有明显的率相关性；特定冲击速度条件下，随着静态预应力的增加，裂纹扩展速度受到抑制，破坏模式由单一裂纹扩展向多条微裂纹扩展等复杂模式转变，甚至出现止裂现象。当气枪冲击气压103.43 kPa、静态预应力30 MPa时，裂纹扩展速度降为452.4 m/s，属于低速裂纹扩展范围。
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| 关 键 词： | 岩石力学预应力裂纹扩展数字图像相关岩板 |
Experimental study of dynamic fracture behavior of brittle rock plate under static pre-loading |
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| XIA Kaiwen,XU Ying,YAO Wei,GAO Guiyun.Experimental study of dynamic fracture behavior of brittle rock plate under static pre-loading[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2017,36(5):1122-1132. |
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| Authors: | XIA Kaiwen XU Ying YAO Wei GAO Guiyun |
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| Affiliation: | (1. School of Civil Engineering，Tianjin University，Tianjin 230027，China；2. Department of Civil Engineering，University of Toronto，Toronto，M5S1A4，Canada；3. The Institute of Crustal Dynamics，China Earthquake Administration，Beijing 100085，China) |
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| Abstract: | |
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