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自然界中的岩石经历的应力过程复杂多变,赋存条件也有很大差异,实际工程建设又会产生各种外加载荷,工程中一般都存在着岩体稳定性问题,有些问题已成为工程建设进程与安全的重要制约因素,研究不同试验条件下岩石变形破坏特性有重要的现实意义。 本文利用RMT-150c岩石力学测试系统,进行砂岩三轴压缩实验,对不同围压下干燥和饱和砂岩的全应力-应变曲线、变形特征、强度特征进行了分析;进行了不同加载速率的砂岩三轴压缩试验,分析了不同加载速率的对全应力-应变曲线、变形特征、强度特征和破坏形态的影响。试验结果表明,加载速率的增大使得岩样的后期变形与破坏过程更为迅速,峰值强度和屈服强度与加载速率的开方呈较好的线性关系,加载速率对残余强度影响比较小。 同时,通过阅读文献总结了岩石变形破坏过程中的能量形式分类和转化规律;通过峰前的弹性变形阶段的不同应力水平、不同加载波形、加载速率的加卸载试验,研究了不同波形、加载速率及围压对岩石变形及能量耗散的影响;对峰后应变软化阶段和残余应变阶段的加卸载试验结果进行研究,分析了岩石加载过程的各阶段的变形和能量转化特征。分析表明,围压较低时,加载做功转化为岩石塑性能的比重较大,能量耗散率较大,加载对岩石的损伤也较大,围压的增大对岩石中的原生微裂纹的扩展和新裂纹的产生有明显的抑制作用。相同加载条件下,方波的能量消耗率最高,其次为正弦波,三角波最小。