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| 1 | 一维动静组合加载下岩石冲击破坏试验研究显示文摘利用研制的岩石动静组合加载SHPB试验装置,系统研究岩石在一维动静组合加载下的冲击破坏特性。首先按照一维应力波传播理论,对动静组合加载的试验原理进行理论论证。试验过程中预先在轴向施加不同载荷,按照静载强度的20%,30%,40%,70%,80%和90%等6个系列进行,然后沿轴向进行冲击加载,考察岩石的临界破坏承载强度。研究结果表明:在临界破坏的情况下,动态冲击的应力–应变曲线(包括常规冲击和动静组合加载)最后都会出现总应变减小的现象,这是由于冲击过程中岩石内部储存弹性能释放所致。在轴向静压较小时,岩石的组合加载应力–应变曲线跟常规的冲击试验曲线类似;轴压较大时,岩石的组合加载应力–应变曲线没有初始的近似线弹性段,直接从非线性段开始。随着轴向静压的增大,岩石的抗冲击强度呈现出先增大后减小的趋势,大约在静载强度60%时,抗冲击强度达到最大值。在入射能较小时,岩石吸收的能量会缓慢增加,在入射能较高时,岩石吸能会快速增加。常规冲击下岩石的临界破坏模式为劈裂形式,动静组合加载下呈现压剪形式。 | 李夕兵 宫凤强 ZHAO J 高科 尹土兵 | 2010 | 岩石力学与工程学报2010，29，2： | 128 |
| 2 | 岩石试样的杨氏模量与围压的关系显示文摘岩石种类繁多,变形历史复杂,围压对杨氏模量的影响规律尚缺乏明确的结论。由于岩样轴向压缩的应力-应变曲线并非直线,杨氏模量的数值依赖于确定方法。与割线模量相比,平均模量是应力-应变曲线中近似直线部分的斜率,受试验条件的影响较小,表示了应力与应变之间的变化关系。利用伺服试验机和文献上的试验结果得到了不同岩石的平均模量与围压的关系。宏观均匀致密的岩样或仅含有局部缺陷的岩样,杨氏模量与围压无关。从风化岩石和软弱岩层钻孔取芯得到的岩样,通常含有分布的裂隙,增大围压可以增大裂隙面之间的摩擦力,抑制剪切滑移的产生,从而提高杨氏模量。杨氏模量随围压的变化体现了岩样内部的损伤状态。 | 尤明庆 | 2003 | 岩石力学与工程学报2003，22，1： | 97 |
| 3 | 岩石疲劳破坏过程中的变形规律及声发射特性显示文摘利用RMT-150B岩石力学试验系统和Locan 320声发射仪,研究了循环荷载作用下岩石疲劳破坏过程中的变形规律和声发射特征,揭示了两者之间的联系。从宏观不可逆变形和微观损伤的角度对岩石疲劳破坏过程进行了初步分析,确定了轴向变形的3阶段规律和横向变形的2阶段规律,论述了选择轴向变形作为宏观损伤参量的合理性。 | 蒋宇 葛修润 任建喜 | 2004 | 岩石力学与工程学报2004，23，11： | 94 |
| 4 | 大理岩试样的长度对单轴压缩试验的影响显示文摘相同直径试样的单轴压缩强度随长度的减小而增加,而使用柔性垫片强度则随长度的减小而减小,表明试验机压头与试样端面之间存在摩擦,其影响程度随岩性而变化。2块粒径为0.5~1 mm的细晶大理岩,试样长度对强度的影响相同,长径比为1时强度是标准长度试样的130%,长径比为0.6时增大到150%以上。但两者的强度、杨氏模量不同,且强度较高者存在圆锥破裂面,强度较低者呈平面剪切破裂,破坏形式都与试样长度无关。粒径为5 mm的粗晶大理岩,试样强度随长度变化不很明显,长径比小于2.5的试样的峰后应力降低过程大体相似。这与裂纹扩展受晶粒影响较大、缺少明显的主控破裂面有关。利用厚度为0.5 mm的聚四氟乙烯垫片(使用前预压两次),直径为50 mm、长度小于50 mm的试样也能得到标准试样的单轴压缩强度。不过,试样长度减小时端面质量对强度和杨氏模量的影响增大。 | 尤明庆 苏承东 | 2004 | 岩石力学与工程学报2004，23，22： | 53 |
| 5 | 岩石试样的加载卸载过程及杨氏模量显示文摘利用伺服试验机对岩样进行常规三轴的加载、卸载试验 ,研究岩样变形特性与应力状态的关系。岩石内部存在裂隙 ,加载过程中裂隙会闭合、滑移 ,逐步产生摩擦力 ,其最大值受到轴向应力和围压的显著影响 ,但具体数值、是否达到最大摩擦力由局部应力状态决定。卸载时摩擦力的作用方向会发生改变 ,并抑制裂隙面之间滑移变形的恢复 ,使岩样内部产生残余变形。围压对杨氏模量的影响与岩石内部的损伤状态有关 ,但岩石的损伤特征不能从岩样轴向压缩的加载或卸载杨氏模量直接反映。 | 尤明庆 苏承东 徐涛 | 2001 | 岩土工程学报2001，23，5： | 49 |
| 6 | 岩石动静态参数间关系的研究显示文摘岩石由矿物颗粒组成,内部存在弱面、裂隙等结构,并非线弹性材料,动静态参数之间并没有确定的力学关系.含有大量裂隙的砂岩、煤等软弱岩石,动态模量大于平均模量;大理岩的动态模量大于变形模量,但与平均模量的关系较为复杂;火成岩及其变质岩,动态模量可以小于变形模量.动态泊松比对波速极端敏感,与静态参数没有明确的关系.现场取回岩块已经卸载、脱水,岩样加工也会对材料产生损伤,内部出现张开裂隙,超声波速度降低.如某大理岩矿岩墙端头所测纵波速度的平均值就大于室内岩样纵波速度的最大值,因而以岩体与岩样纵波速度的比值评价岩体完整性将偏于不安全. | 尤明庆 苏承东 杨圣奇 | 2002 | 焦作工学院学报2002，21，6： | 28 |
| 7 | 单轴压缩岩石疲劳寿命影响因素试验分析显示文摘利用RMT150B型岩石力学多功能试验机对单轴压缩岩石疲劳寿命的影响因素进行了研究。重点分析了应力幅值、波形、频率等因素对岩石疲劳破坏寿命的影响规律。结果表明,应力幅值、波形和频率都对岩石的疲劳寿命有显著的影响。幅值和波形影响的实质是能量耗散的不同,而频率影响疲劳寿命的实质在于加载速率的不同。 | 任建喜 蒋宇 葛修润 | 2005 | 岩土工程学报2005，27，11： | 23 |
| 8 | 岩石的非均质性与杨氏模量的确定方法显示文摘岩样杨氏模量的数值依赖于确定方法,通常离散性很大。岩层钻孔取芯时岩样会因三轴伸长作用产生分布裂隙,在单轴压缩初期产生闭合、滑移,使应力-应变曲线下凸。因此,从原点计算的割线模量不能反映实际岩体的变形特征。平均模量是应力-应变曲线中近似直线部分的斜率,受试验条件的影响较小,表示了应力与应变的变化关系,但其计算方法不够明确。建议使用最大割线模量,应力差为岩样强度一半的所有割线模量的最大值。此外,从岩层钻孔取得的岩样具有串联特征,应采用其杨氏模量的调和平均值表示岩体的变形特征。该值可以反映岩层局部的软弱结构对整体变形的控制作用。 | 尤明庆 苏承东 | 2003 | 岩石力学与工程学报2003，22，5： | 19 |
| 9 | 试验机弹性储能对岩石力学性能测试的影响显示文摘在材料试验机上进行岩石力学性能测试时,如何准确测量岩石的变形是整个测试分析的基础.为了具体考察试验机刚度对岩石变形测量的影响程度,在两台不同的试验机上进行了岩石的单轴压缩试验,通过对加卸载过程中试验系统及岩石能量变化的分析,详细研究了试验系统弹性储能对岩石变形测量的影响,进而给出了基于试验机刚度的修正计算方法,来确定岩石在测试过程中的变形. | 彭瑞东 谢和平 鞠杨 周宏伟 | 2005 | 力学与实践2005，27，3： | 17 |
| 10 | 基于三轴压缩试验的红砂岩本构模型显示文摘利用RMT150B型岩石力学多功能试验机对红砂岩试样在不同围压条件下的三轴压缩应力应变全过程曲线进行了系统试验研究。研究表明:围压增大,岩石的峰值强度也随着增高;红砂岩的体积应变在峰值后区表现出很大的剪胀性。基于试验结果,分析了岩石屈服强度、峰值强度、残余强度与围压之间的关系,根据试验得到了典型三轴压缩应力应变全过程曲线,建立了一个由线弹性段Ⅰ、线弹性段Ⅱ、线性软化段、线性残余塑性流动段组成的线性本构模型,给出了红砂岩4个阶段的本构方程,并确定了相关参数。 | 王贵荣 任建喜 | 2006 | 长安大学学报(自然科学版)2006，26，6： | 15 |
| 11 | 岩石力学室内试验ISRM建议方法的标准化和数字化显示文摘通过系统分析岩石力学室内试验ISRM建议方法体系基本特征和试验数据信息的结构层次,提出标准化的基本思路和模式,建立标准的方法体系、统一的试验数据结构和发布模式;并应用网络语言技术设计数字化的试验数据结构文档、数据存储文档以及数据显示文档。通过试验数据格式转化平台的开发和Excel的二次开发分别实现初始试验数据文档的数字化存储和试验数据的双向传输。标准化与数字化的试验数据可脱离平台进行网络发布与传输,从而构建国际岩体力学试验数据共享平台。该平台为不同数据库之间的数据整合与共享以及虚拟实验室的实现奠定了基础。该标准化和数字化方法在BPI试验的ISRM建议方法中的成功应用,显示其科学性和可用性。 | 郑虹 冯夏庭 陈祖煜 | 2010 | 岩石力学与工程学报2010，29，12： | 14 |
| 12 | 气体钻井井壁稳定性模型的建立显示文摘气体钻井井壁稳定性研究是解决气体钻井适应性评价问题的关键,对促进气体钻井技术推广应用、提高钻井速度、加快油气勘探开发步伐都具有重要意义。借鉴近年来岩石的全应力—应变实验成果和弹塑性分析理论模型的最新成果,考虑岩石材料峰后的应变软化特性、剪切膨胀特性,建立了气体钻井井壁稳定性模型。研究结果表明:气体钻井时井壁围岩可能出现弹性状态、塑性软化状态和塑性残余状态,当岩石处于弹性状态和塑性软化状态时井壁都能够保持稳定;塑性临界状态时井壁围岩恰好达到塑性残余状态,井壁将发生坍塌;岩石峰后的应变软化特性和剪切膨胀特性对塑性临界状态有重要影响。依据井壁围岩是否达到临界塑性状态而不是弹性极限状态来判断井壁稳定性是气体钻井井壁稳定分析模型的特殊之处。该研究结论与现场实际情况较为吻合,对气体钻井适应性评价具有重要的应用价值。 | 聂臻 夏柏如 邹灵战 邓金根 | 2011 | 天然气工业2011，31，6： | 14 |
| 13 | 循环加卸载下岩石变形破坏的损伤、能量分析显示文摘利用金川二矿区深部采集的含辉橄榄岩、花岗岩和混合岩进行了常规单轴压缩试验和循环加卸载试验,结果表明循环加卸载条件下的弹性模量值较常规单轴压缩试验小。运用损伤力学分析了循环加卸载条件下弹性模量降低的现象,结果表明应力—损伤呈线性关系,损伤—应变也呈线性变化,含辉橄榄岩的累积损伤最大,花岗岩次之,混合岩最小;基于损伤力学的'应变等效假说'算出了加卸载条件下弹性模量的理论值,与实测值比较发现偏差较大。对循环加卸载应力—应变曲线中的塑性滞环进行了能量分析,研究表明含辉橄榄岩的能量耗散值最大,花岗岩次之,混合岩能耗最小;能量耗散值与应力呈线性关系,后次循环加卸载所耗散的能量不等于前几次能耗值的累加,主要是由于岩石材料的缺陷和非线性的特征所致。 | 张向阳 成建 康永红 吴东 武尚荣 | 2011 | 有色金属(矿山部分)2011，63，5： | 11 |
| 14 | 昔格达组半成岩微观结构与力学性质研究显示文摘以金沙江寨子村昔格达组半成岩为研究对象,通过X射线衍射、电镜扫描,测定了矿物成分、天然与饱和状态矿物颗粒微观结构;通过三轴压缩试验,研究了昔格达组半成岩受水和围压影响的强度及变形变化规律,并探讨了微观机制;通过对昔格达组半成岩、土、软岩强度指标与含水率的关系进行统计,分析了昔格达组半成岩不同于土和软岩的强度特性,并给出了针对此类岩土体的工程分级建议。研究表明:(1)微观结构显示昔格达组半成岩有明显不同于土和岩石的弱胶结结构特征,在饱和后胶结结构易遭破坏;(2)昔格达组半成岩黏聚力、摩擦角均随含水率增加而减小,平均模量在高含水率下随围压增加而增大,围压一定时随含水率增加而减小;(3)昔格达组半成岩、土、软岩的黏聚力大小为软岩>昔格达组半成岩>土,黏聚力对含水率的敏感性为软岩>昔格达组半成岩>土,摩擦角对含水率的敏感性为土>昔格达组半成岩>软岩;(4)将Φ50 mm×100 mm标准试件的单轴抗压强度在0.2~3 MPa,黏聚力在30~200 kPa的岩土体归类为硬土-软岩,建议在工程实际应用中将其与岩石和土进行区分。 | 杜宇翔 盛谦 王帅 付晓东 罗红星 田明 王立纬 梅鸿儒 | 2020 | 岩土力学2020，41，4： | 8 |
| 15 | 岩石的疲劳特性和临界应力测定方法研究显示文摘为解决岩石参数离散性大的难题,通过对花岗岩、白砂岩单轴压缩、疲劳变形特性试验,提出一种测定循环荷载下岩石临界应力的新方法。该方法以峰值应力、应变的大小为基础,对全应力-应变曲线进行分组;然后进行不同高、低应力水平的疲劳试验;根据试验结果求出稳态和非稳态工作线,并求出它们的交点以及该点的2个重要参数:应力和应变,即临界应力和临界应变。用分组法求得的参数与传统方法相比,更准确,更符合实际,也更经济和安全。因此该法对岩石基础工程有实用价值。 | 冯春林 吴永丰 冯福贤 | 2010 | 岩石力学与工程学报2010，29，A01： | 7 |
| 16 | 不同围压下断续节理岩体破坏机制的颗粒流分析显示文摘在类岩石材料试验的基础上,建立颗粒流(PFC)数值模型,研究不同围压下断续节理岩体的破坏机制。对节理倾角α为25°,60°和90°的岩体,在围压σ3为0,1,4,7和10MPa下进行数值压缩试验,分析不同围压下断续节理岩体的力学响应、破坏形态、裂纹发展、能量演变过程及裂纹初始应力的变化。研究结果表明:围压显著影响岩体的变形和强度,然而节理岩体的平均弹性模量并不受围压的影响。岩体的破坏形态受到节理和围压共同控制:低围压下,节理倾角决定了岩体的破坏形态;随着围压的升高,岩体的破坏形态更多表现为形成剪切破坏面,节理的影响变小。围压抑制了裂隙尖端翼裂纹的扩展,高围压下岩体内裂纹分布更均匀,岩体破坏需产生更多的裂纹。随着围压的升高,岩体内各类能量的总和及比例将产生变化。裂纹初始应力随着围压的增加而单调递增并为非线性关系。 | 方前程 周科平 刘学服 | 2014 | 中南大学学报(自然科学版)2014，45，10： | 5 |
| 17 | 单轴压缩条件下花岗岩变形特征研究显示文摘在刚性压力机上,应用动态应变仪、应力传感器、位移传感器等仪器对花岗岩进行单轴压缩实验。得到了花岗岩破裂过程的全应力-应变曲线。通过对全应力-应变曲线的分析表明:试样变形特征基本上是一致的,都经历了初始压密、弹性变形、裂纹初始、裂纹稳定扩展、裂纹不稳定发展直到破裂五个阶段。通过对试样峰值前的受力变形特点的观察,发现试样接近其峰值强度时,出现了一小段应力增长缓慢,而相对应的应变量明显增加的塑性变形阶段,可进一步研究岩石破裂失稳机理及其失稳前兆信息。 | 姜洪波 | 2011 | 有色矿冶2011，27，1： | 4 |
| 18 | 变饱和度条件下粗糙岩石节理剪切强度特性的试验研究显示文摘为探究节理剪切性质随饱和度变化的演变规律,首先采用三维激光扫描技术和3D打印技术相结合的手段,通过将水泥、砂、粉煤灰和水按1∶3∶0.4∶0.55的配比混合,从而复刻出3种不同粗糙度的类岩石节理,并根据计算得到的节理空隙体积对饱和度进行控制,随后采用自主研发的岩石直剪试验系统,对3种粗糙度的复刻节理开展了在常法向应力(0.2 MPa)和变饱和度条件下的直剪试验。试验结果表明,饱水时3种粗糙度的节理试样峰值剪切强度平均降低28.4%,不同粗糙度下峰值剪切强度分别降低35.7%(JRC=12.9),28.5%(JRC=10.1)和16.1%(JRC=7.3)。此外,随着饱和度的增大,节理残余剪切强度亦逐渐下降,降低幅度为7%~12%,其下降程度同样与粗糙度相关。通过进一步的分析表明:水的力学作用和对粗糙节理面的浸润作用是引起其剪切强度弱化的主要原因;随着粗糙度的增加,水-岩相互作用的面积增大,水对节理剪切强度的弱化程度相应地增强。所揭示的抗剪强度随饱和度增加而显著弱化的现象表明,对岩体工程进行设计时除了考虑水的影响外,还应对含水量(饱和度)可能导致的剪切强度弱化进行量化分析。 | 胡云进 王小宇 钟振 杨申东 宋忠阳 | 2022 | 岩石力学与工程学报2022，41，2： | 3 |
| 19 | 单轴压缩条件下砂岩的声发射特征研究显示文摘通过对砂岩进行单轴加载声发射试验,获取岩石破裂过程的应力-应变曲线和相关声发射参数,综合分析了累计事件数、事件率、能率、声发射率之间随时间的变化规律。试验表明在加载初期小裂隙密集发育,后期以大裂隙发育为主。事件率和累计事件数没有明显前兆信息,声发射率和能率有明显的异常前兆。声发射定位表明裂隙发育由端部向中部转变,且无'空白区'阶段。声发射前兆信号为该类工程岩体的稳定性评价提供重要的理论依据。 | 徐腾飞 谢妮 张晓华 张华伟 | 2015 | 中国矿业2015，24，6： | 3 |
| 20 | 超声波三轴压缩试验机及其应用显示文摘在单轴压缩试验机的基础上研制了一套超声波三轴压缩试验系统,实现了三轴压缩过程中超声波的全程测试。对一组混凝土试样进行了试验研究,采用小波分析对超声波数据进行处理。在频域范围内提出了三个能反映试样中损伤演化的特征量:归一化第一能量峰值、归一化第二能量峰值、第一能量峰值对应的尺度。本文为研究损伤本构关系提供了新的设备,提出的三个特征量能够反映材料内部结构的变化,特别是第三个特征量具有较强的规律性,可以作为描述材料结构变化的损伤变量。 | 李刚 陈正汉 谢云 卢再华 | 2007 | 岩土工程学报2007，29，5： | 3 |
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