危岩体孕育失稳过程与物理机制
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3 危岩体在循环荷载作用下的动力损伤特性

3.1 试验设备和加载路径

试验用岩样的平均直径为4.89 cm,高度为直径的2倍,密度为22.84 kN/m3。采用的试验设备是MTS-815岩石与混凝土试验系统,见图3.1所示。试验设备主要由加载架、轴向加荷系统和数据处理系统3部分组成,可以进行三轴状态下的不同输入波形的循环加载试验,加载方式可以是位移控制和应力控制。

图3.1 MTS-815岩石和混凝土试验系统

采用的围压分别是2.0MPa、10.0MPa和40.0MPa,加载波形为正弦波,频率分别为0.1Hz、1.0Hz和3.0 Hz,加载路径见图3.2所示,其中q=σ1-σ3p=(σ1+2σ3)/3。循环荷载施加前采用位移控制加载,而循环荷载的施加采用应力荷载控制加载,其速率为60kN/min。试验总结见表3.1。

图3.2(a)加载路径是以一定的频率施加动偏应力Δq直到岩样破坏,图3.2(b)加载路径是以一定的频率先施加动偏应力Δq1循环一定次数,然后施加更大应力幅值Δq2或Δq3直到试样破坏。

表3.1 试验总结

续表

图3.2 加载路径