文献类型：期刊文章

作　　者：张慧梅[1] 孟祥振[2] 彭川[3] 杨更社[2] 叶万军[2] 申艳军[2] 刘慧[2]

ZHANG Huimei;MENG Xiangzhen;PENG Chuan;YANG Gengshe;YE Wanjun;SHEN Yanjun;LIU Hui(School of Science,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an 710054,China;College of Architecture and Civil Engineering,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an 710054,China;Infrastructure Branch of China Construction Eighth Bureau Third Construction Co.,Ltd.,Nanjing 443002,China)

机构地区：[1]西安科技大学理学院,陕西西安710054 [2]西安科技大学建筑与土木工程学院,陕西西安710054 [3]中建八局第三建设有限公司基础设施分公司,江苏南京443002

出　　处：《煤炭学报》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11172232,51774231,11872299)

年　　份：2019

卷　　号：44

期　　号：11

起止页码：3404-3411

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2019_2020、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：岩石变形破坏特性是寒区岩土工程建设所直接面临的基础力学问题。为模拟冻融与荷载作用下岩石变形破坏的全过程,将冻融-荷载作用下的岩石微元在轴向抽象为未损伤、冻融损伤、受荷损伤、冻融与荷载共同损伤4部分,这4部分材料共同承受轴向应力,其中冻融损伤、受荷损伤、冻融与荷载共同损伤3部分可承受残余应力。采用Weibull分布描述岩石材料的非均匀性,基于D-P破坏准则,定量表述了冻融与荷载的耦合效应对总损伤的影响规律,建立了考虑残余强度特征的冻融受荷岩石损伤本构模型;基于岩石变形破坏特征,推导出模型参数的理论表达式;开展红砂岩冻融循环及三轴压缩试验,研究岩石的变形破坏过程及冻融循环和围压对其力学特性的影响,验证所建模型的合理性;分析冻融-荷载作用下岩石的损伤力学特性。研究表明:本文所建模型反映了冻融受荷岩石变形破坏的全过程,并能表征冻融循环和围压对岩石变形特性的影响;岩石的总损伤演化途径反映了细观力学响应与宏观变形破坏特征相一致,刻画出冻融与荷载2种作用因素对岩石总损伤扩展的非线性影响特性,探寻了细观损伤演化所诱发的宏观力学效应,为揭示岩石的冻融破坏机制提供理论依据。

关 键 词：冻融循环 损伤  残余强度  本构模型 模型参数

分 类 号：TU452]