双向受压岩石在扰动荷载作用下致裂特征研究

采用频率为2 Hz，幅值分别为6，10，14，18和22 MPa的正弦疲劳荷载作为动力扰动，来研究受双向静荷载并达到极限屈服状态的岩石在动力扰动荷载作用下致裂破坏的力学特性。试验结果发现：双向静载屈服状态红砂岩试件在动态周期荷载作用下，疲劳寿命明显短于在弹性阶段进行的疲劳测验的寿命。试件的疲劳寿命离散性较大，即使在同一动载幅值下也表现出很大差异，但相同应力幅值下最终破坏点处的变形量却基本相同，并且随着动载的幅值的增大而减小。研究还显示：具有相对较长疲劳寿命的试件的轴向变形量与循环次数(或时间)的关系曲线呈现出明显的3个阶段特性，其变化趋势与岩石蠕变曲线基本相同。岩石的最终破坏是由3个阶段的疲劳损伤累积所致，各阶段变形量占总变形量的比例、破坏模式和块度分布均与受到的动载应力幅值有关。