煤炭科学技术

作者：刘广建, 周浩, 牟宗龙, 王康宇, 裘伟奇, 陈曦, 王志成,

关键词：裂隙砂岩, 变上限循环加卸载, 宏观破坏特征, 细观损伤规律, 疲劳阶段,

为研究裂隙岩体在循环荷载作用下的宏细观损伤特征，以不同长度预制裂隙砂岩为研究对象，开展变上限循环加卸载试验，分析岩样的力学特性和宏观破坏特征；基于XRD分析结果构建裂隙砂岩UDEC数值模型，分析模型的细观损伤规律并揭示其机制。结果表明：加卸载作用能够强化裂隙较小岩样的抗变形能力，相反会增加裂隙较大岩样的破坏速度；随预制裂隙长度增大，岩样宏观破坏特征由拉剪复合破坏转化为以剪切破坏为主，且损伤的不可逆性逐渐提高；加卸载作用下岩样的损伤演化过程可划分为“弹性−强化−疲劳−破坏”4个阶段，弹性阶段模型未产生损伤，强化阶段模型形成有效抗力结构，疲劳阶段累积损伤大幅提高，卸载时张拉裂纹扩展；疲劳阶段加载过程裂纹相互扩展连结，相邻剪切微裂纹之间块体的接触点被破坏，块体间的连结失效，卸载过程应力下降模型松弛，块体间失效的连结在此时张开进而导致张拉裂纹在剪切微裂纹间萌生，加快模型的失稳破坏。研究结果揭示了变上限循环加卸载下裂隙砂岩的宏细观损伤特征，为科学评价工程稳定性提供参考。

来源：2025年第5期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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