不同应力路径下辉绿岩能量演化与破坏机制研究.pdf

振动与冲击第42 卷第14期JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCKVol.42 No.14 2023不同应力路径下辉绿岩能量演化与破坏机制研究苗胜军，段懿轩，尹紫微，刘泽京（北京科技大学土木与资源工程学院，北京10 0 0 8 3）摘要：以灵宝矿区辉绿岩为研究对象,开展了单轴及三轴循环加卸载试验和恒轴压卸围压试验，分析了应力-应变曲线及破坏形态，研究了辉绿岩在不同应力路径下的能量演化过程与破坏机制。研究表明：在三轴循环加卸载变形破坏过程中,随着循环次数的增加,滞回环的面积逐渐增大,岩样耗散能与弹性能均增大,耗散能的增长速率逐渐变大,弹性能的增长速率逐渐变小,且围压越大耗能比越大,岩样内部的裂隙扩展和汇合现象显著增加；在恒轴压卸围压变形破坏过程中,围压对辉绿岩的抗压强度和横向变形影响较大；在相同初始围压下，相比较循环加卸载应力路径，卸围压应力路径下试件破坏时弹性能密度更大。关键词：循环加卸载试验；卸围压试验；破坏机制；围压效应中图分类号：TU45文献标志码：AD0I:10.13465/ki.jvs.2023.014.018Energy evolution and failure mechanism of diabase under different stress pathsMIAO Shengjun,DUAN Yixuan,YIN Ziwei,LIU Zejing(School of Civil and Resource Engineering,University of Science&Technology Beijing,Beijing 100083,China)Abstract:The single&tri axial cyclic loading-unloading pressure test and the constant axial unloading confiningpressure test were carried out on the diabase in Lingbao mining area.The stress-strain curves and damage patterns wereanalyzed,and the energy evolution process and damage mechanism of diabase under different stress paths were studied.The study shows that in the process of deformation and damage by triaxial cyclic loading-unloading,the area of thehysteresis loop gradually increases with the increase of the number of cycles,and both of the dissipation energy and elasticenergy of the rock sample increase,however,the growth rate of dissipation energy gradually becomes larger,while thegrowth rate of elastic energy gradually becomes smaller,the larger the enclosing pressure is,the larger the energydissipation ratio is,and the fracture expansion and confluence phenomenon inside the rock sample increase significantly.In the process of deformation and damage by constant axial unloading confining pressure,the influence of the confiningpressure on the compressive strength and lateral deformation of diabase is rather significant.Under the same initialconfining pressure,the elastic energy density of specimen destruction under the unloading stress path is greater than thatunder the cyclic loading-unloading stress path.Key words:cyclic loading-unloading pressure test;unloading confining pressure test;failure mechanism;confiningpressure effect实际工程中，岩石常受到循环荷载的作用，如矿区、采石场、核废物处置库等。大量工程实践表明，岩石受载所发生的物理变化本质是内部能量转化的结果。谢和平院士指出，研究岩石破坏过程中的能量演化特征,并建立其与损伤发育之间的关系，有利于从本基金项目：国家自然科学基金（5197 40 14;5157 40 14）；国家重点研发计划(2018YFC0604601)收稿日期：2 0 2 2-0 7-12 修改稿收到日期：2 0 2 2-0 9-0 7第一作者苗胜军男，教授,博士生导师，197 9年生通信作者段懿轩男，硕士生，1998 年生质上揭示岩石的破坏机制。在循环荷载的作用下，岩石会反复经历能量的输人、积聚、耗散和释放2】，循环荷载应力环境下与常规压缩应力状态下的岩石力学特性有着本质性区别。因此,研究岩石在不同应力路径下的能量演化，对实际工程具有重要意义。在循环加卸载作用下，岩石类材料的能量演化与其强度、变形破坏之间存在着紧密的内在联系。对此，国内外学者开展了一系列的研究。孟庆彬等3基于MTS815岩石力学试验，揭示了不同围压下受载岩样能量演化过程及分配规律；吴再海等4通过单轴循环加卸载进行试验分析了岩石的能量演化规律，建立了耗第14期散能与循环应力等级、加卸载次数变化之间的演化方程；梁昌玉等5开展了岩石力学试验,研究应变率对各参量的影响，发现应变率大于一定值时，特征应力随应变率增大而增大；张志镇等6 通过不同围压下的轴向加卸载试验，揭示了围压对岩石弹性能和耗散的影响规律;苗胜军等7 开展三轴循环加卸载试验,研究了耗能比随应力一应变曲线的发展呈现出的演化特征；杨小彬等8 开展不同加卸载方式下砂岩的循环加卸载试验,指出峰前同一应力水平下，循环加卸载产生的变形略小于单向加载;李江腾等9-10 基于循环加卸载试验，发现滞回环可以代表裂纹压密耗散能，滞回环面积越大，耗散能越大，表明单次塑性变形也越大。卸围压试验中围压速率、初始围压、卸荷路径等对能量的演化均有较大影响,因此，学者们开展了大量的不同应力路径下卸围压试验研究。郑晓娟等11-12 开展了岩石常规三轴和不同卸围压速率试验，得出岩样破裂前后的损伤量与卸围压速度呈正相关；程昀等13总结了岩石在不同应力路径下破坏过程中的能量损耗问题,结果表明通过能耗可以判断岩石损伤特性；戴兵等14根据3种不同卸荷路径下试验，研究发现初始围压对各能量的影响大于不同应力路径对其的影响；曾韦等15通过恒轴压下的卸围压试验,将其中能量的变化分为能量聚集、能量耗散和能量释放三个阶段；朱泽奇等16-17 开展了不同应力路径下的卸围压试验,指出围压越大,耗散能越大,岩样脆性越强；王佳信18 对大理岩单轴、三轴加载及卸围压过程中的能量演化特征进行了研究,推导出受载岩石能量的非线性演化模型；陈炳瑞等19通过开展单轴压缩试验,对花岗岩的破坏模式、机制及前兆特征进行研究；Meng等2 0 开展单轴循环加卸载试验，给出了基于循环加卸载应力一应变曲线进行岩石能量计算的方法。综上所述,岩石的破坏与能量演化关系密切,能量的演化又受到多种因素的影响。处于循环加卸载状态和卸围压状态的岩石所表现出的力学行为比普通单轴与三轴试验条件下的更为复杂，且在循环荷载作用下受载岩样要反复经历能量的输人、积聚与耗散。因此，本文在前人的研究基础上，以灵宝矿区辉绿岩为试验对象,通过开展不同围压下的三轴循环加卸载试验与卸围压试验，重点对岩石的能量演化与破坏机制开展研究。研究结果可为灵宝矿区辉绿岩失稳破坏的判别和预防提供理论依据，也可为辉绿岩复杂应力路径下的破坏机制研究提供参考。1试验方案与准备灵宝矿区内岩浆岩主体为辉绿岩，试验将辉绿岩苗胜军等：不同应力路径下辉绿岩能量演化与破坏机制研究不同时间下对应的轴压。80604020F080240图1循环加卸载路径示意图Fig.1 Schematic diagram of loading-unloading path恒轴压卸围压试验：首先施加围压到预定值（分别为10 MPa,15 MPa,20 MPa,25 MPa,30 MPa);将轴压1加至预定的初始应力水平（约为峰值强度85%，保证岩样不发生破坏）；保持轴压不变的同时，以0.0 5MPa/s的卸载速率卸围压;试件破坏后停止卸围压。2试验结果2.1行循环加卸载试验应力一应变曲线每种围压下分别选取了35块岩样开展循环加卸载试验，鉴于篇幅限制，选取其中具有代表性的3块岩样(L-32,L-34,L-39）进行循环过程与破坏形态的分析,其中全应力应变曲线选取最具有代表性的L-34岩样进行分析。图2 为试样L-34在循环加卸载条件下的全应力应变曲线，图3分别是试样L-32,L-34,L-39（围压分别为10 MPa,20MPa,30MPa）在循环阶段的曲线及破坏形态图，表1为辉绿岩试件三轴循环加卸载试验结果。155样本加工成50mm100mm的圆柱体标准试件,并且保证两端面不平行度误差不超过0.0 2 mm。为减少离散性，采用纵波波速试验对试样进行筛选。试验选用WEP-600屏显万能试验机进行单轴循环加卸载试验，得到围压为0（试样L-18）时的各特征参量（弹性模量为58.7 9GPa，泊松比为0.2 7 7），选用TYP-500型三轴试验机进行三轴循环加卸载试验与卸围压试验。三轴循环加卸载试验过程如下：在施加轴向压力之前，通过油压对试样加围压（分别为10 MPa，20MPa,30MPa）；保持围压不变，对试样施加轴向压力，加载速度为0.5MPa/s；按图1所设计的路径进行三轴循环加卸载试验,分级循环梯度分别为2 0 MPa，25MPa,25MPa;循环结束后，加轴压直至试样破坏。以分级循环梯度2 0 MPa为例,图1为循环加卸载路径示意图,其中图1的横坐标为加载时间,纵坐标为480t/s800156由图2 和3可知：循环加卸载条件下岩石应力应变曲线与常规三轴加卸载曲线的包络线类似，分为压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、破坏阶段与残余阶段，围压的施加会使得岩石内部天然孔隙逐渐闭合，较大围压条件下,压密阶段不显著，峰前弱化阶段则较为显著,表明高围压增强了岩石的韧性,且围压增大后105r7023500Fig.3 Stress-strain curves and damage patterns of cyclic loading-unloading under different confining pressures围压/MPa试件循环次数弹性模量/CPa42.31 32.92 42.35 35.99 43.94 37.5844.7737.1846.3610L-32弹性模量/GPa57.21 43.5154.4020L-34弹性模量/CPa63.8949.9762.0330L-392.2卸围压试验应力应变曲线分析卸围压试验在围压分别为10 MPa，15M Pa，20MPa,25MPa和30 MPa下使岩样的轴向应力加至125 MPa,140 MPa,150 MPa,175 MPa 和18 0 MPa,随后停止加压，保证岩样轴向应变不改变，再开始进行卸围压。卸围压过程中的应力应变曲线图（去除破坏后曲线）如图4所示，与三轴加卸载试验中应力应变曲线类似,卸围压试验的应力应变曲线分为压密阶段、振动与冲击200峰前破裂减少,未发生明显的破坏现象试验过程中岩样应力应变曲线出现明显的滞回效应,形成了应150力应变闭合环形曲线，即滞回环,滞回环的出现是一种能量耗散的表现形式，滞回环的面积可表征受载岩100样裂纹闭合、扩展、连接贯通至破坏而耗散的能量，其50面积越大,耗散能越多，岩样的损伤程度也就越大；就弹性参量而言,由表1和图3可以看出，随着围压的00.2图2 L-34全应力-应变曲线Fig.2 L-34 total stress-strain curve0.05应变/%(a)L-32图3不同围压下辉绿岩循环加卸载应力应变曲线及破坏形态图表1辉绿岩试件三轴循环加卸载试验结果Tab.1Triaxial cyclic loading-unloading test results of diabase specimens171V272V373V474V575V67泊松比0.213 0.203 0.186 0.1940.192 0.1780.196 0.1770.19945.2955.8946.49泊松比0.2100.2180.2410.2090.2170.2050.1790.1390.15351.5861.67泊松比0.2040.1740.1600.1490.174 0.1600.1750.168 0.1720.180 0.150弹性加载阶段、卸荷弹性变形阶段与卸荷变形破坏阶段。压密阶段为加载初期，岩样内部的微裂隙随着加压逐渐闭合,形成早期的非线性变形。弹性加载阶段岩样的变形特征与常规三轴压缩下的弹性变形阶段完全一致。随着卸围压的继续进行，岩样的横向应变迅速减小，承载能力急剧下降，甚至失去承载能力。随着围压的减小,轴向荷载逐渐降低，横向应变逐渐增大，直至岩样发生破坏，表明围压对岩石的抗压强度和横向变形均有较大影响。2023年第42 卷0.40.6应变/%0.100.150.8140105703500.200增大,岩样的峰值应力和峰值应变均单调增大，弹性模量逐渐变小。对于破坏后形态,由于围压能够在一定程度上加固岩石，围压30 MPa下试样表面形成的裂纹数目较10 MPa下要少；围压较低时试样的主裂纹扩展贯通速度相对较快,在破裂面形成后随即发生破坏；随着围压的增高，主裂纹条数随之减少，岩样破裂面较为明显,且为一整个光滑的断裂面。试样主裂纹的发育受到围压的限制,其附近的翼型裂纹不断发育扩展，微观裂纹扩展、交汇，最终形成岩石表面的细观裂纹，岩石表面的此种细观裂纹随围压增大逐渐增多。180120960F00.050.10应变/%(b)L-340.150.2051.4761.1649.7859.8700.05 0.10 0.150.20 0.25 0.30应变/%(c)L-3956.3346.3259.1547.43 59.30一81225150第14期1.2 0.9 0.6 0.3应变/%(a)围压10 MPa0.8 0.6 0.4 0.2应变/%(d)围压2 5MPa图4不同初始围压恒轴压卸围压试验曲线Fig.4 Different initial confining pressure constant axial pressure unloading confining pressure test curve3三轴循环加卸载试验能量演化与破坏机制3.1能量计数方法岩石在变形破坏过程中，会伴随能量的耗散和释放。由能量守恒定律，能量之间有如下关系W=E。+Ea式中：W为外界的能量输入,即外力对岩石所做的功；E。为储存在岩石内的弹性能；E.为加载过程中岩石所耗散的能量,即耗散能。E.=(0,.0:6:.)根据广义胡克定律81=g1-v(q2+g,)E2-v.(g1+0,)2Eg;-v.(g,+02)E将式(3)代人式(2)得E。=2 E10+02+0-2u(g02+020;+0j0;)(4)式中：1,0 2,0 3分别为最大、中间和最小主应力；8 1，82,83分别为各主应力对应的应变；E，为弹性模量；U为泊松比。常规三轴试验中Q2=3,式(5)即为循环加卸载试验中可通过式(5)计算弹性能。苗胜军等：不同应力路径下辉绿岩能量演化与破坏机制研究61180一8 2135904515781200r82150100500.30.6-8182一8 2-0.750.500.250.25 0.50应变/%(b)围压15MPa250200150100500.20.4 0.6(1)(2)(3)751.0 0.8 0.6 0.4-0.200.20.4应变/%(c)围压2 0 MPa25082200150100500-0.9-0.6-0.3应变/%(e)围压30 MPa对应应力应变曲线包络线，如图5所示，加载曲线HACG下的面积表示第i次加载外界输人的能量，也就是外力对岩石所做的功，卸载曲线CDEG下的面积表示弹性应变能，曲线HABCDE包络部分的面积即为耗散能。第计1级加载曲线第级加载曲线A第级卸载曲线HE图5循环加卸载曲线下能量示意图Fig.5Energy diagram under cyclic load-unloading curve3.2能量演化规律由辉绿岩循环加卸载试验曲线（见图3），利用式(5)计算得到岩样在不同围压下的输人能密度、弹性能密度及耗散能密度，如图6 所示。三轴循环加卸载条件下的岩石能量演化特征与李江腾等研究中常规单轴循环加卸载试验现象相似,输人能密度、弹性能密度以及耗散能密度都随着轴向应力和应变的增加而逐渐增加。此过程中，伺服机把机械能传递给试件，一部分能量积聚在岩样内部；另一部分能量被消耗掉从而引起自身结构的改变。其中，弹性能的增长远大于耗散能的增长，表明在峰前阶段主要表现为能量的积聚。-.0.30.6F轴向应变BD-1-一一G158120r一-一应力一一输入能一一弹性能90F一耗散能6030F00.08由图6 可知，弹性能增长量先慢后快，压密阶段弹性能增长缓慢，这是由于试验机压缩了试件内部的原生孔隙,能量转化效率较低。分别计算每个循环下能量增长速率得表2。由表2 可知,每个循环下的耗散能增长速率整体上表现为逐渐变大，而弹性能增长速率随之稍变小,这是由于弹性能的驱动和耗散能的增加导致试件储能极限降低，岩样逐渐趋于破坏，这也表明岩石内部裂隙在逐渐扩展贯通，内部结构劣化显著。表2 每个循环下能量增长速率表Tab.2Table of energy growth rate per cycle围压/MPa循环次数0.3081042043053.3能量分配规律不同围压下岩样的弹性能与耗散能占比图，如图7所示,在三种围压下的峰前能量占比曲线中，弹性能占比均大于耗散能占比。表明在峰前阶段，试验机输的能量大部分都转化为岩石内部的弹性能，少部分能量以岩石内部颗粒滑移、破损等进行消耗。弹性能所占输入能量的比例随荷载的增加逐渐增大，当峰值强度比例（当前应力与峰值应力的比值）到达一定值时，弹性能占比达到最大，同时耗散能占比处于最低点，表明岩石内部能量演化并非在岩石强度的峰值点才发生改变，而是在峰值强度之前就已发生转变。此时弹性能及其增量均大于耗散能，但其增长率与占比呈减小趋势,岩样内部耗散能逐渐发展，是岩样破坏的早期前兆。振动与冲击7160150r一一应力一0 一输入能120F一一弹性能120一耗散能9080604030F000.120.16应变/%(a)围压10 MPa弹性能增长率1.2720.8030.5790.8210.7780.5900.7710.5970.4740.4042023年第42 卷1200180一一应力一0 一输入熊一一弹性能135F耗散能100905045F00.200.08图6 各围压下能量演化曲线图Fig.6 Energy evolution curve at various confining pressures0.8F0.70.30.2FFig.7Energy distribution diagram耗散能增长率由图7 可知,初始围压越大,弹性能与耗散能的比值越大，同一围压下耗能比呈先增大后减小趋势，表明0.740岩样在受力过程中逐渐趋于破坏，耗散能占比逐渐增0.886大。此外,随着围压的增大，弹性能占比的起始点也相0.124应增大，说明循环加卸载条件下岩石内部能量的分配0.7990.7410.1950.6510.7210.646732024016018000.120.16应变/%(b)围压2 0 MPa规律受围压大小的影响。在实际工程中原岩应力越大的位置，弹性能所占的比例越大，开挖巷道将会有大量的弹性能释放，极易引起工程事故。从地下岩石工程围岩体稳定性控制角度来看，岩石开挖后围压处于两向应力状态,其储能极限降低，开挖后的围岩支护手段的目的是提高围压，使围岩体处于三向应力状态。因此,从本质来看围岩支护可以通过提升围岩体的围压从而增大其储能极限，进而增强围岩体抵抗破坏的能力。3.4围压对能量演化与破坏的影响图8 和图9分别为不同围压下的弹性能、耗散能对比图。由岩样的弹性能密度曲线对比可知,在岩石的加载过程中,不同围压下辉绿岩的弹性能密度随应力的变化曲线相差不大，弹性能密度曲线几乎重合在一条曲线上,这表明岩石弹性密度在破坏之前的增长规律与围压的关联性较弱。但弹性能密度的峰值大小受围压影响较大,随着围压的增高，岩石弹性能密度峰值呈非线性大幅增长，岩样在10 MPa,20MPa和30 MPa下的弹性能密度分别为119.96 kJ/m，144.37 k J/m 0.200.080.120.1650.200.240.28应变/%(c）围压30 MPaL-32耗散-L-34弹性-L-34耗散L-39弹性L-39耗散0.40.6峰值强度比例图7 能量分配图=-L-32弹性0.81.0第14期和2 33.7 8 kJ/m,不同围压下的弹性能曲线近似呈幂指数形式增长。单轴加卸载状况（围压为0)下的弹性能密度曲线和其他围压下的曲线相差较大，在相同的应力条件下，单轴加载状况下的弹性能密度小于其他围压下的弹性能密度。240-010 MPa18020 MPa+30MPa120600图8 不同围压下弹性能对比图Fig.8 Comparison of elastic energies under different confiningpressures80r-0+10 MPa-20 MPa60+30 MPa402000图9不同围压下耗散能对比图Fig.9Comparison of dissipated energy under differentconfining pressures与弹性能密度曲线类似，各围压下的耗散能密度曲线重合部分也较多。应力较小时，随着加载应力的增大,耗散能密度的增长速度小于弹性密度的增长速度；临近破坏时,耗散能大幅增加。此外，围压越大,相同应力水平的耗散能密度越大,在10 MPa,20MPa和30 MPa下，耗散能密度分别为35.95kJ/m,44.96kJ/m和7 8.7 8 kJ/m。不同围压下的耗散能曲线也近似呈指数形式增长。不同于本文对辉绿岩的研究,文献2 1研究发现,大理岩的岩石破坏应变能随着围压的增大而增大,且两者成正线性关系；随着围压的增加，岩石全部断裂能亦成正线性增加。4卸围压试验能量演化与破坏机制4.1卸围压试验能量演化规律图10 为卸围压过程中的能量演化，随着卸围压的进行，岩样内部存储的能量迅速释放，导致裂纹发展贯通形成宏观裂纹，岩样发生破坏，失去承载力。苗胜军等：不同应力路径下辉绿岩能量演化与破坏机制研究0.450100应力/MPa50100应力/MPa159岩样在卸围压破坏过程中,围压越大，最终能量耗散越大。根据卸围压刚开始时弹性能的起始点可以发现，围压越大，初始弹性能越大，岩样内部存储能量越多。300250(e./20015010050F0150200150200-10MPa15MPa20MPa+25MPa30MPa0.81.2应变/%图10 卸围压试验弹性能与应变关系Fig.10 Relation between elastic energy and strain inunloading confining pressure test4.2围压对能量演化与破坏的影响岩样在卸围压过程中的横向应变曲线如图11所示,在卸围压的初始阶段,岩样的横向变形有所增加，但变化不大,横向应变和围压呈线性关系。在10 MPa，15MPa和2 0 MPa下的三条变形曲线的初期基本在一条直线上,2 5MPa和30 MPa下的两条曲线在初期变化过程中也较为相似,表明初始变形处在岩石的弹性变形阶段。随着围压降幅的加大,岩样的横向变形呈现大幅度的增加,表现出塑性破坏的特征。由图11中的3条变形曲线来看，试验中岩样围压初始值越大，其发生塑性破坏时对应的围压值也越大，两者呈现正比例关系。即试件并不是在围压完全解除的情况下发生破坏,而是在卸载过程中发生破坏。10 MPa20 MPa30 MPa-1.5-1.0横向应变/%图11围压横向应变曲线Fig.11 Confining pressure-transverse strain curve岩样在卸围压过程中的轴向应变曲线如图12 所示,在卸载围压初期,轴向应力随着围压的降低而降低,但下降的幅度相对缓慢。当围压的降低使岩样能承受的轴向应力低于试验机加载的轴向应力时，岩样发生破坏,此时轴向应力大幅度下降，表明围压可明显提升岩石轴向承载能力。1.673530252015105-0.500.5160Fig.12Axial stress-confining pressure change curve在三轴卸围压条件下，引发岩石发生破坏的能量来自于存储在岩石内部的弹性变形能,无其他外力对岩石做功。处于三轴应力状态的工程岩体,某一方向应力突然降低，造成岩石在较低应力状态发生破坏，岩石实际能吸收的能量很小,原岩存储的弹性应变能将对外释放。图13为卸围压试验不同围压下弹性能变化图，图13中应力能量变化规律与三轴循环加卸载试验所得规律一致,且围压越大弹性能的最大值也越大,断裂能亦成正线性增加。常规三轴循环加卸载试验与常规卸围压试验的能量演化结果对比发现（即对比图8 与图13）：相同初始围压下,相比较循环加卸载应力路径,卸围压应力路径下试件破坏时弹性能密度更大。说明卸围压工况下弹性能释放更为剧烈，若岩体缺少有效的支护，原岩释放的能量将转换为破裂岩块的动能，极易引发冲击性岩爆。300-20MPa25MPa-30MPa18012060001801401201008080图13不同围压下弹性能变化图Fig.13 Variation of elastic energy under different confiningpressures振动与冲击210-10MPa-0-15MPa-20MPa-25MPa-0-30MPa17514010570350051015200253035围压/MPa图12 轴向应力-围压变化曲线10MPa15MPa50100偏应力/MPa（a）整体变化图10MPai5MPa20MPa5MPa30MPa100偏应力/MPa(b）局部变化图2023年第42 卷5 结 论本文对灵宝矿区岩浆岩主体辉绿岩开展了不同围压下的循环加卸载试验和恒轴压卸围压试验，揭示了不同应力路径下辉绿岩的能量演化规律和破坏机制，主要结论如下：（1）三轴循环加卸载过程中,峰前阶段岩石的能1量行为主要体现为能量积聚，随着循环次数的增加,耗散能的增长速率逐渐变大，而弹性能增长速率随之稍变小,岩样内部的裂隙扩展和汇合现象显著增加。且初始围压越大,耗能比越大，相同应力水平的耗散能密度越大。（2）三轴恒轴压卸围压过程中,围压越大,初始弹性能越大,岩样内部存储能量越多。卸围压破坏时岩样内部存储的弹性能迅速释放，围压初始值越大，其发生塑性破坏时对应的围压也越大,破坏时围压与最终能量耗散成正比例关系。（3）相同初始围压下，相比较循环加卸载应力路径,卸围压应力路径下试件破坏时弹性能密度更大,弹性能释放更为剧烈，对应工况下更易发生冲击类灾害，应在防控方面予以关注。参考文献1谢和平，鞠杨，黎立云.基于能量耗散与释放原理的岩石强度与整体破坏准则J.岩石力学与工程学报，2 0 0 5,2 4(17):3003-3010.XIE Heping,JU Yang,LI Liyun.Criteria for strength andstructural failure of rocks based on energy dissipation andenergy release principles J.Chinese Journal of RockMechanics and Engineering,2005,24(17):3003-3010.2 杨小彬，程虹铭，吕嘉琦，等三轴循环荷载下砂岩损伤耗能比演化特征研究J岩土力学，2 0 19,40（10）：3751-3757.YANG Xiaobin,CHENG Hongming,LU Jiaqi,et al.Energyconsumption ratio 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