干湿循环损伤红砂岩

低幅低频信号衰减

声发射时频特征揭示了红砂岩在干湿循环后从张剪破坏向张拉破坏的转变，可作为岩石结构安全预警的新指标。

Shan, Changhao · 姚强岭 · 曹胜根 · Zheng, Chuangkai · Xu, Qiang · 夏泽 · Shang, Xiaobei · Gang, Huang

Journal of Building Engineering 2024

参数信息

峰值强度随干湿循环的衰减

3

弹性模量随干湿循环的衰减

3

裂纹阈值随干湿循环的衰减

3

定位事件能量阈值

10^4 aJ

技术优势

找到失稳短期前兆

b值突降和熵值显著波动可作为岩石即将失稳破坏的短期前兆，为安全预警提供明确判据。

揭示破坏模式转变

随干湿循环次数增加，破坏失稳逐渐从张剪破坏向张拉裂纹转变，有助于理解损伤机制。

多频响应预示失稳

干湿循环后，样本失稳前出现多频同时响应效应，可作为破坏预警的辅助特征。

应用场景

• 岩石结构安全预警：用b值和熵值作为预警指标，提前识别岩石失稳风险。
• 地下建筑坝体稳定性：为地下水库坝体围岩稳定性评估提供损伤演化依据。
• 富水巷道支护：根据干湿循环后强度衰减规律优化支护设计。
• 废弃矿井空间利用：指导废弃矿井空间储水或再利用时的围岩稳定性判断。