动静组合加载下岩石的抗拉强度与张拉破坏机理

深部工程中岩石分区破裂、大范围片帮、工作面岩块猛烈弹射等造成极大的人身和经济损失，传统岩石力学理论无法对这些异常现象作出合理解释。而这些灾害大都由岩石的张拉破坏引起。理论和工程界亟需对深部环境下岩石张拉破坏的微观机理进行研究，获得深部特殊应力条件下岩石的抗拉强度规律。项目针对深部岩石同时承受来自地应力、构造应力等高静载荷和凿岩爆破等动载荷这一组合应力特点，以发明的岩石动静组合加载试验装置为平台，开展动静组合加载下岩石的巴西盘劈裂实验，充分利用高速摄影仪、超动态应变仪在瞬态信息捕捉方面的优势，在观察和分析试样动态响应和破裂过程的基础上，揭示动静组合加载下岩石的破裂机理、能耗特性和应变率效应，提出基于巴西实验的岩石动静组合加载抗拉强度确定方法，获得这一特殊应力条件下岩石的抗拉强度规律，揭示深部组合应力环境下岩体张拉破坏的内在诱因和发生机制，为深部工程的灾害预测、事故防治和设计施工提供理论依据。

项目针对深部岩石同时承受来自地应力、构造应力等高静载荷和凿岩爆破等动载荷这一组合应力特点，以发明的岩石动静组合加载试验装置为平台，在深入分析系统加载条件、系统应力波传播特性与试样应力波响应规律的基础上，大量开展动静组合加载下岩石的巴西盘劈裂实验，充分利用高速摄影仪、超动态应变仪在瞬态信息捕捉方面的优势，捕捉组合加载下巴西盘试样的劈裂破坏过程，揭示其失效机理与破坏模式，获得岩石动静组合加载下岩石的抗拉强度规律，并将这些研究成果应用于深部岩体开挖稳定评价和岩爆倾向岩体动力支护实践中，取得了良好的工程效果。.对照原申请与计划任务书，项目无论在科学内容还是预期成果指标上，都圆满完成，期间发表标注本基金号论文15篇，SCI收录7篇、EI收录13篇(7篇SCI收录)，参与制订国际测试规范1项，参与撰写岩石力学与岩石工程学科进展报告1项，获得授权国家发明专利3项，申请国家发明专利1项，依托项目毕业硕士研究生2人，有2名硕士生仍在围绕项目内容开展研究，项目负责人入选2011年度教育部“新世纪优秀人才支持计划”、2012年受聘为中南大学“升华学者”特聘教授。