饱水灰岩巴西试验准静态加载应变率效应研究

通过对饱水灰岩进行不同加载应变率巴西试验、实时声发射监测以及破裂面扫描电镜观察,试验研究了应变率对饱水灰岩强度及破裂机制的影响。结果表明：①饱水对灰岩强度有明显的弱化作用,其拉伸强度值与干燥时相比降低了约15.99%;②声发射特征会受到加载速率的影响,试样中出现最大声发射事件数会随着应变率的增大而增大;③较低应变率（3.0×10^-4s^-1和9.0×10^-4s^-1）时灰岩破裂细观机制为沿晶破裂模式,宏观上拉伸强度较低;当应变率增大至1.5×10^-3s^-1时细观上为沿晶与穿晶耦合断裂模式,宏观上拉伸强度较高,而应变率为1.0×10^-2s^-1时细观上为穿晶断裂模式,宏观上拉伸强度最高。基于试验结果,采用三维颗粒流（PFC^3D）分析了饱水灰岩加速速率效应细观机理。模拟显示,较低应变率下荷载-位移曲线表现为脆性,而随着应变率的提高曲线延性增大。灰岩拉伸强度随着应变率的提高近似线性增大。边界能与拉伸强度呈现为正比关系,灰岩破坏所消耗的能量与微裂纹数均随着应变率增大而增加。