循环加卸载下砂岩变形破坏特征与能量演化研究

摘要：

对砂岩进行单轴加载和单轴循环加载试验,得到了循环加卸载作用下砂岩残余变形、变形模量和侧膨胀系数的变化规律,以及岩石的输入能、弹性能、耗散能、阻尼能和损伤能等能量指标的演变规律.利用归一化的损伤能表征砂岩的损伤演化,分析了宏观、微观角度下的岩石的破坏模式.研究表明:在循环荷载作用下,残余变形呈现出减速累积-稳定累积-加速累积的趋势;砂岩的变形模量先增加再减小,侧膨胀系数基本与循环次数正相关;输入能、损伤能均呈U型分布,损伤能占耗散能的比例呈U型分布,阻尼能呈先减小再增加的趋势,阻尼能占耗散能的比例呈倒U型分布,弹性能总体上呈缓慢增加趋势,弹性能占输入能比例呈倒U型分布;随着应力比的提高,阻尼能提高,但阻尼能占比呈减少趋势;砂岩的损伤呈减速累积-稳定累积-加速累积三阶段发展,砂岩破坏总体上呈现出共轭斜面剪切-拉伸型复合破坏模式,破坏由失稳破坏向失效破坏转化.

关键词：残余应变、变形模量、侧膨胀系数、能量指标、损伤演化、破坏模式

所属期刊栏目：42

分类号：TU454(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金No.51674006.No.51778004

在线出版日期：2021-07-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1693-1704