TEST STUDY OF IMPACT FAILURE OF ROCK SUBJECTED TO ONE- DIMENSIONAL COUPLED STATIC AND DYNAMIC LOADS
一维动静组合加载下岩石冲击破坏试验研究

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。