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基于裂纹的岩石摩擦滑移位移演化实验研究

刘燕 杨小彬 汪洋 裴艳宇

刘燕, 杨小彬, 汪洋, 裴艳宇. 基于裂纹的岩石摩擦滑移位移演化实验研究[J]. 矿业科学学报, 2021, 6(4): 438-444. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.04.008
引用本文: 刘燕, 杨小彬, 汪洋, 裴艳宇. 基于裂纹的岩石摩擦滑移位移演化实验研究[J]. 矿业科学学报, 2021, 6(4): 438-444. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.04.008
Liu Yan, Yang Xiaobin, Wang Yang, Pei Yanyu. Experimental study on the displacement evolution of rock interface friction slip based on crack[J]. Journal of Mining Science and Technology, 2021, 6(4): 438-444. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.04.008
Citation: Liu Yan, Yang Xiaobin, Wang Yang, Pei Yanyu. Experimental study on the displacement evolution of rock interface friction slip based on crack[J]. Journal of Mining Science and Technology, 2021, 6(4): 438-444. doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.04.008

基于裂纹的岩石摩擦滑移位移演化实验研究

doi: 10.19606/j.cnki.jmst.2021.04.008
基金项目: 

国家自然科学基金 51274207

国家自然科学基金 51774048

详细信息
    作者简介:

    刘燕(1996—),女,山西太原人,硕士研究生,主要从事安全评价、矿山动力灾害防治方面的研究工作。Tel:18811102625,E-mail:janusliu134@163.com

    通讯作者:

    杨小彬(1976—),男,重庆合川人,教授,博士生导师,主要从事矿山动力灾害防治、数值模拟方面的研究工作。Tel:13522856957,E-mail:yangxiaobin02@126.com

  • 中图分类号: TU45

Experimental study on the displacement evolution of rock interface friction slip based on crack

  • 摘要: 为研究岩石破坏形成断裂面或结构面后的进一步演化特征,选用一种花岗岩制备了双穿透裂纹试件,采用双剪模型开展了摩擦滑移试验研究。用CCD相机记录试验过程中的散斑图像,并利用数字散斑相关方法对岩石摩擦滑移过程中的水平位移场、竖直位移及水平位移的演化特征进行分析。结果表明:①剪应力缓慢增长阶段的位移演化,由围压起主要作用转变为围压和剪切力共同作用,线性增长阶段则以剪切力作用为主;界面咬合程度及水平错动位移的增减变化可作为界面摩擦滑移的前兆;②水平位移场绕流现象的出现和消失,分别是试件局部和整体滑移的前兆;③位移场云图中部等值线的倾斜角度可表征围压与剪应力的关系,也可作为试件局部和整体滑移的前兆。
  • 图  1  试验模型及系统布置

    Figure  1.  Test model and system layout

    图  2  试件加载曲线

    Figure  2.  Specimen loading curve

    图  3  剪应力缓慢增长阶段的岩石摩擦滑移水平位移场云图

    Figure  3.  The horizontal displacement field of rock friction and slip at the stage of slowly increasing shear stress

    图  4  剪应力线性增长阶段的岩石摩擦滑移水平位移场云图

    Figure  4.  The horizontal displacement field of rock friction and slip at the stage of linear increase of shear stress

    图  5  剪应力峰值点(标识点h)的岩石摩擦滑移水平位移场云图

    Figure  5.  Cloud diagram of horizontal displacement field of rock friction and slip at the peak point of shear stress (mark point h)

    图  6  岩石摩擦滑移竖直和水平位移演化曲线

    Figure  6.  Vertical and horizontal displacement evolution curve of rock friction slip

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-12-17
  • 修回日期:  2021-03-15
  • 刊出日期:  2021-08-01

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