基于GRA法下不同应力水平白砂岩能量特征分析

小龙 王(重庆蜀通岩土工程有限公司，中国)
仁锋 万(重庆蜀通岩土工程有限公司，中国)
瑞川 田(重庆蜀通岩土工程有限公司，中国)
飞 干(贵州大学土木工程学院，中国)

摘要

砂岩单轴抗压强度是其重要的特征参数之一。为了获取不同应力水平下白砂岩的能量特征及力学性质变化，基于GRA法，依次测试试样加载到单轴破坏强度的10%、30%、50%、70%、100%（即应力水平i=0.1、0.3、0.5、0.7、1），对白砂岩试件进行静弹性模量和能量变化等方面的分析。研究表明，随着应力水平的增加，正常压裂的试件蠕变特性最小、弹性模量最大，单轴压缩所需总能量增加，砂岩吸收比逐渐减小，耗散能呈现不规则增大。在众多因素中，试件单轴压缩总能量与弹性应变能相关性最大，与弹性模量相关性最小。

关键词

应力应变；弹性模量；弹性应变能；耗散能；灰色关联

参考

程虹铭,杨小彬,杨东辉,等.单轴压缩下裂隙砂岩的能量转化特征及倾角效应[J].煤炭工程,2023,55(10):143-148.

管华栋,潘熙,黄雅兰.基于超声波测试的片岩单轴抗压强度预测模型[J].声学技术,2023,42(4):489-494.

李树忱,李术才,朱维申,等.能量耗散弹性损伤本构方程及其在围岩稳定分析中的应用[J].岩石力学与工程学报,2005(15):2646-2653.

姚吉康,王志亮.华山花岗岩力学特性及能量演化规律研究[J].水利水运工程学报,2018(3):78-85.

谢凯楠,姜德义,蒋翔,等.页岩巴西劈裂试验的能量分布与临界特征分析[J].煤炭学报,2017,42(3):613-620.

刘腾龙,毕靖,王超林,等.三轴循环加卸载条件下砂岩能量和孔隙演化[J/OL].水利水电技术(中英文),1-14[2024-03-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/10.1746.TV.20230710.1759.004.html.

李利峰,张晓虎,邓慧琳,等.不同加载速率下砂岩的单轴压缩试验力学特性及能量演化规律[J].采矿与岩层控制工程学报,2020,

(4):83-89.

徐鹏飞,邓华锋,张恒宾,等.不同应力水平下砂岩时滞性单轴压缩破坏特性研究[J].岩土力学,2021,42(11):3041-3050+3078.

谢成龙,吴秋红,翁磊,等.不同应力条件下含充填物砂岩的能量演化规律[J].矿业工程研究,2022,37(4):8-15.

寇子龙,闻磊,刘彦峰,等.单轴压缩过程砂岩破坏特性研究[J].有色金属(矿山部分),2022,74(1):89-96.

蔡国军,卫俊仁,许强,等.单轴恒载作用下砂岩蠕变破坏预测试验研究[J/OL].成都理工大学学报(自然科学版),1-13[2024-03-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1634.N.20230922.1459.010.html.

程锦山,管华栋,王观石,等.单轴压缩下不同饱和度红砂岩横波特征研究[J/OL].有色金属科学与工程,1-10[2024-03-11].http://kns.cnki.net/kcms/detail/36.1311.TF.20230414.1440.002.html.

张志镇,高峰.单轴压缩下岩石能量演化的非线性特性研究[J].岩石力学与工程学报,2012,31(6):1198-1207.

罗毅超,刘德儿,马大喜.基于GRA-BA-RBFNN模型的露天矿台阶爆破岩石位移预测[J].矿业研究与开发,2019,39(11):47-52.

曾鹏,赵奎,邓晓平,等.岩石化学元素对其抗压强度影响灰色关联度分析[J].有色金属科学与工程,2013,4(1):79-82+100.

DOI: http://dx.doi.org/10.12345/gcjsygl.v8i4.16423