应力平衡卸载应变能密度法

卸载速率致损伤加剧

提出一种真三轴卸载主应力试验中应变能密度的计算方法，揭示了卸载速率与岩石损伤的正相关关系。

Liu, Zhixi · 赵光明 · 孟祥瑞 · 顾清恒

Scientific Reports 2024

技术优势

提供应变能密度计算方法

基于应力平衡卸载试验，提出真三轴卸主应力试验中应变能密度的计算方法，可直接用于分析岩石能量变化。

声发射验证可靠

通过声发射监测验证了应变能密度计算方法的正确性，增强了结果的可信度。

揭示卸载速率与损伤关系

卸载速率越高，其它主应力方向的耗散应变能密度增幅越大，卸载后形成的裂纹也越多，表明损伤加剧。

应用场景

• 深部岩体工程：提供真三轴卸载条件下的应变能密度算法，用于评估深部岩体在开挖卸荷过程中的能量积聚与释放特征。
• 岩爆预测：通过卸载速率与耗散应变能、裂纹数量的正相关关系，为岩爆倾向性判定提供能量指标参考。
• 地下工程稳定性：揭示卸载速率对应变能密度分布的影响，有助于优化开挖速率控制，提升洞室围岩稳定性。