裂隙岩石疲劳特性分析：基于裂纹扩展的动态研究

"基于裂纹扩展过程的裂隙岩石疲劳特性分析" 本文主要探讨了裂隙岩石在动力循环荷载下的疲劳特性，这是岩石力学领域的一个重要研究课题，特别是在爆破和地震等自然或人为活动中，这类问题显得尤为关键。作者张平、徐建光和李宁分别来自湖南大学土木工程学院、西北电力试验研究院和西安理工大学岩土工程研究所，他们通过预制断续裂隙类砂岩模型试样的单轴动循环加载试验，深入研究了裂隙岩石的疲劳行为。 试验过程中，研究人员对不同裂隙空间位置条件下的裂纹生长、扩展直至贯通进行了实时观察，并记录了循环加载下的荷载-位移曲线。根据试验结果，他们发现裂隙岩石的疲劳变形发展经历了三个阶段：初期的裂纹萌生、中期的裂纹扩展以及最终的裂纹贯通。这些微观失效过程揭示了裂隙岩石疲劳损伤的内在原因和演化规律。 文中还提到了，含裂隙岩石在循环荷载下的细观疲劳破坏机制主要是由于内部裂纹的萌生、扩展和贯通导致的。这一发现对于理解岩石在动荷载下的长期稳定性和损伤积累有重要价值。文献回顾中，Haimson、Brown、葛修润等人先前的研究表明，完整岩石和堆砌体模型试样的疲劳破坏与静态荷载-位移曲线密切相关，而周期荷载的上限应力和幅值则是影响岩石疲劳寿命的关键因素。 此外，Li等人的工作强调了裂隙倾角和裂隙组数对裂隙岩石疲劳特性的影响，而邵鹏则进一步探讨了反复荷载下的相关问题。综合这些研究成果，可以得出结论，裂隙的存在显著增强了岩石的疲劳效应，这为理解和预测含裂隙岩石在动力荷载下的行为提供了理论依据。 基于裂纹扩展过程的裂隙岩石疲劳特性分析对于改善岩石工程的设计、评估和安全管理具有重要意义。通过深入研究裂隙岩石的疲劳机理，可以更准确地预测和预防由于动力循环荷载引起的岩石结构的潜在破坏，从而提高工程的安全性和耐久性。这项工作也为未来的岩石力学研究和工程实践提供了宝贵的理论指导和实验数据。