论文摘要
高温和应力耦合下的岩石力学特性是深部资源开发研究热点之一,自主研制实时高温真三轴试验系统,该系统主要由以下3个子系统构成:全刚性力学加载系统、高温温控系统和伺服控制与数据采集系统。该系统可真实模拟岩石在深部地层中温度应力场耦合环境,采用50 mm×50 mm×100 mm的标准岩石试样最高可在460℃（岩样表面温度）温度下进行单轴、常规三轴、真三轴、蠕变与循环加卸载等多种应力路径试验;3个方向（σ1,σ2,σ3）独立加载控制,其中σ1方向最大输出应力为1 000 MPa,σ2与σ3方向最大输出应力为200 MPa;高温温度控制系统由六回路可拆卸式柔性加热组件与气凝胶保温套组成,采用温控箱对每一回路进行单独温度监控,实现对岩样的实时加热和监控;热塑模具钢和水冷循环系统可保证高温下试验系统的整体刚度与工作稳定性,高精度闭环伺服控制系统和磁制位移传感器,可在实时高温下实现多种应力路径试验中3个方向位移与压力的精准伺服监测。通过对比实时高温真三轴试验系统与常规三轴试验系统的试验结果,验证实时高温真三轴试验系统的准确性和稳定性。然后,进行花岗岩实时高温真三轴试验,研究温度和中间主应力（σ2）对花岗岩的力学性质的影响,400℃高温对花岗岩的强度和弹性模量具有增强作用,中间主应力（σ2）对400℃高温下花岗岩的强度和峰值应变有增加作用,对室温（RT）下花岗岩的强度有增强作用和第三主应力方向峰值应变（ε3p）有减小作用。相关研究结果可为干热岩资源的开发利用、核废料处置库建设以及深部岩体工程提供理论和技术支持。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 马啸,马东东,胡大伟,周辉,陈四利,余志鹏,谭现锋
关键词: 岩石力学,实时高温真三轴,温度应力耦合,花岗岩,高温,中间主应力
来源: 岩石力学与工程学报 2019年08期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑,基础科学
专业: 地质学,建筑科学与工程
单位: 中国科学院武汉岩土力学研究所,沈阳工业大学建筑与土木工程学院,湖北工业大学土木建筑与环境学院,山东省鲁南地质工程勘察院
基金: 国家重点研发计划(2018YFC0809601),国家自然科学基金资助项目(51779252),湖北省技术创新重大专项资助(2017AAA128)~~
分类号: TU45
DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.1216
页码: 1605-1614
总页数: 10
文件大小: 935K
下载量: 397
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