岩石冻融力学实验及损伤扩展特性

摘要：

通过红砂岩和页岩两种岩石饱水后的冻融力学实验,系统研究了岩性及冻融循环等对岩石损伤力学特性的影响;充分考虑岩石细观结构的非均匀性,运用宏观唯象损伤力学和非平衡统计的概念和方法,得到了冻融受荷岩石的损伤演化方程;应用推广后的应变等价原理,对不同冻融次数下受荷岩石应力与应变的变化规律,得到统一的损伤扩展本构关系;探讨了岩石材料细观结构损伤及其诱发的材料宏观力学行为.研究表明:岩石的冻融损伤劣化模式为:剥落模式、断裂模式和裂纹模式;冻融循环导致岩石物理力学性能的不可逆劣化;材料内部初始的细观差异经过损伤的非线性演化,表现出终态的宏观差异;冻融与荷栽的耦合效应使总损伤有所弱化;损伤模型预测的岩石损伤特性符合实际冻融破坏状况.

关键词：岩石、冻融循环、损伤劣化、力学特性、耦合

所属期刊栏目：40

分类号：TU452(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金40872177;50974102;高等学校博士学科点专项科研基金20096121110004;陕西省教育厅专项基金08JK359

在线出版日期：2011-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：140-145,151