实时高温循环加卸载下花岗岩双轴力学特性

刘佳奇; 张碧川; 冯增朝; 李学成; 郭纪哲

doi:10.16285/j.rsm.2025.0187

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实时高温循环加卸载下花岗岩双轴力学特性

更新时间：2026-07-06

- 实时高温循环加卸载下花岗岩双轴力学特性
- Vol. 47, Issue 5, Pages: 1553-1566(2026)
- 作者机构：
  
  太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16285/j.rsm.2025.0187
  CLC： TU45
- Published：2026
- 稿件说明：
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刘佳奇, 张碧川, 冯增朝, et al. 实时高温循环加卸载下花岗岩双轴力学特性[J]. 2026, 47(5): 1553-1566.
DOI：

刘佳奇, 张碧川, 冯增朝, et al. 实时高温循环加卸载下花岗岩双轴力学特性[J]. 2026, 47(5): 1553-1566. DOI： 10.16285/j.rsm.2025.0187.

摘要

针对深地结构岩石受到扰动应力失稳破坏，导致围岩稳定性降低的问题，开展250℃实时高温双轴循环加卸载的花岗岩破坏试验，探究在等幅增加循环加卸载作用下花岗岩的力学损伤破坏、能量演化以及声发射信号特征。结果表明：（1）随着循环加卸载扰动载荷应力水平的提高，花岗岩在不同侧向应力下的弹性模量与不可逆应变均呈上升趋势，在侧向应力为20、40、60、80 MPa时，弹性模量依次增加了7.73、9.07、10.23、9.87 GPa，不可逆应变依次增加了1.2×10

-3

、0.2×10

-3

、0.4×10

-3

以及0.5×10

-3

。岩样的能量呈现非线性增长趋势，耗散能占比降低，在侧向应力为20、40、60、80 MPa时，耗散能占比依次降低了16.7%、14.8%、13.9%、11.9%，输入的能量多以弹性能的形式存在。（2）花岗岩的峰值强度会随着侧向应力的增大而增大，在侧向应力为20、40、60、80 MPa时，峰值强度依次为230.24、263.81、272.42、297.21 MPa。岩石的弹性模量会相应增大，从14.9 GPa增加到15.8 GPa。不可逆应变会相应减小，从3.3×10

-3

左右降低到1.4×10

-3

左右。能量方面，同一加载区间的耗散能占比降低了2.0%～7.5%。（3）声发射信号方面，随着侧向应力的增大，声发射振铃计数大幅减小，出现了29 383、28 467、17 539、9 436次的峰值声发射振铃计数，并且声发射振铃计数出现的频次减少。在同一侧向应力条件下，随着循环加卸载进行，声发射振铃计数会在破坏时出现突增，b值会先增大后减小，在破坏时达到最低值，最低值通常处于4～7之间。声发射累计能量越来越大，在临近破坏时声发射累计能量增长迅速。研究对深地结构岩石的力学特性与损伤行为有一定的参考意义。

Abstract

关键词

Keywords

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