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1、高温与冲击耦合作用下岩石的力学性能,1,2,3,岩石作为一种材料,岩石构为工程主体结构,工程所处围岩环境,材料,结构,环境,2,能源,土木,岩石库,交通,地热的开发和利用;深部矿产资源开发,大都市圈的大深度地下空间开发利用,高放射性核废料的地层深埋处置;地下储油空间,地下交通工程,1,3,4,2,1,3,4,高温与冲击耦合作用下岩石的动态力学性能,岩石,高温,冲击,耦合,岩石及其基本物理力学性能,高温对岩石力学性能的影响机理分析,冲击概述岩石的应 变率效应,高温和冲击耦合作用下岩石的动态力学性能,主要内容,5,总结,几点思考几个问题发展展望,岩石：,由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而形成
2、的自然物体。岩浆岩；沉积岩；变质岩。,矿物.结构构造,固.液.气,一、岩石及其基本物理力学性能,岩 石,岩 石,一、岩石及其基本力学性能,强度特征,变形性能,流变性能,结构构造,风化程度,水,加载速度,受力状态,温度,高 温加载速度,影响岩石力学性质的因素,一、岩石及其基本力学性能,矿物成分,二、高温对岩石力学性能的影响,25,100,200,400,600,800,1000,作用温度,不同温度区间微观机理分析,自由水蒸发孔隙率增加,热熔作用,改善接触状态,结构热应力,微裂缝发育、贯通，结构破坏,矿物成分分解、结合水脱失、重结晶、相变等,岩石宏观动态力学特性随作用温度变化规律,以砂岩为例,二、
3、高温对岩石力学性能的影响,以砂岩为例,岩石类材料应变率相关性：从微损伤角度分析 高应变率荷载作用下，岩石类材料内部同时出现两种效应，即应变率强化效应和损伤软化效应。从能量角度分析 裂纹形成过程所需要的能量远比裂纹扩展中所需要的能量高。高应变率下，荷载作用时间很短，材料没有足够的时间用于能量的积累。,三、冲击对岩石力学性能的影响,三、冲击对岩石力学性能的影响,三、冲击对岩石力学性能的影响,随应变率的增加而增加,随应变率的增加而增加,动态强度,应变率的影响,动态吸能能力,动态破坏模式,结论不统一，跟试验条件相关,动态变形性能,影响比较小,四、高温和冲击的耦合作用,高温冷却后冲击,冲击后（同时）升温,高温下冲击,Description of the products,耦 合,四、高温和冲击的耦合作用,五、总结和思考,岩石应变率增强效应与高温弱化效应相互耦合。岩石受温度影响显著大于其应变率增强效应。,如何考虑温度历史和应力历史的影响,如：利用岩石高温劣化提高采油率；,时间,岩体,应用,五、总结和思考,如何将岩石的研究成果应用到对岩体的研究中。如何实现对岩体的试验研究,Thank You!,
