陕西省自然科学基金(2011JM1003)
- 作品数：12 被引量：183H指数：8
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- 岩石冻融循环及抗拉特性试验研究被引量：22
- 2012年
- 通过开放饱水状态下的冻融循环试验研究了红砂岩和页岩2种岩石的冻融损伤劣化及破坏行为,将经历不同冻融次数后的岩样进行抗拉试验,分析了冻融循环作用对岩石损伤及抗拉特性的影响。研究表明:由于岩性及初始损伤状态不同,红砂岩的冻融损伤劣化模式为剥落模式和断裂模式,而页岩为裂纹模式;岩石抗拉压特性的冻融效应具有相同的规律性,2种岩石的劈裂抗拉强度均随冻融循环次数的增大而减小,但其抗拉特性对冻融循环反映更敏感,损伤劣化更显著;红砂岩受冻融循环次数影响引起的损伤较页岩大;寒区岩体工程稳定性评价中必须考虑应力状态对岩石冻融损伤的影响。
- 张慧梅杨更社
- 关键词：岩石冻融循环抗拉特性
- 冻融循环条件下红砂岩物理力学特性试验研究被引量：26
- 2015年
- 对采自陕西的红砂岩进行冻融循环压缩试验,以模拟红砂岩的冻融风化过程。试验共进行40次冻融循环,在冻融0,5,10,20,40次时分别测量岩样的质量、体积及其纵波波速,并对岩样进行单轴抗压试验;分析了岩石强度与应力-应变曲线及损伤扩展力学特性随冻融循环次数的变化规律。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,岩样的质量、密度、波速及冻融系数减小;岩样的弹性模量及强度逐渐减小,应力-应变曲线压缩性增大,弹性增长段减小,塑性增强;冻融与荷载的共同作用使岩石总损伤加剧,并最终导致岩石破坏。最后,利用陕西红砂岩物理力学特性随冻融循环的变化规律,为寒区岩土工程的建设提供相应的参考数据。
- 张慧梅张蒙军谢祥妙曹海波
- 关键词：岩石力学冻融循环力学特性
- 冻融环境下红砂岩力学特性试验及损伤分析被引量：17
- 2013年
- 将实验研究与损伤力学理论分析相结合,对红砂岩进行饱水状态下的冻融循环试验及不同冻融次数下的力学特性试验,分析了岩石的冻融损伤劣化过程,系统研究了岩石的变形破坏规律及损伤扩展力学特性.研究表明:红砂岩呈现出剥落和断裂的冻融损伤劣化模式;随着冻融次数的增加,岩石的强度及弹性模量急剧降低,并表现出压密性增大、弹性减弱、塑性增强的特征;岩石初始细观结构的缺陷经过损伤的非线性演化,表现出宏观力学性能的劣化.
- 张慧梅杨更社
- 关键词：岩石冻融循环力学特性
- 水分及冻融循环对红砂岩物理力学特性的影响被引量：12
- 2013年
- 将干燥红砂岩进行饱水及开放系统下的冻融循环实验,并对干燥、饱水及经历一定冻融次数后的试样进行单轴压缩实验,系统地研究了红砂岩的遇水软化性及冻融损伤劣化特性,分析了岩石的弹性模量、强度、应力-应变关系的变化规律。结果表明:在水分的作用下,红砂岩的弹性模量及强度显著降低,且强度受水分影响引起的损伤较弹性模量大;水分及软弱结构面的存在促进了岩石的冻融损伤劣化,并伴随着岩石延脆性性质的改变,最终在冻融循环的作用下完全崩解;在寒区岩体工程设计和施工过程中,必须考虑水分和温度对工程稳定性的影响,采取加强防排水及隔热保温技术等综合防治措施减少冻融灾害。
- 张慧梅杨更社
- 关键词：岩石水分冻融循环物理力学特性
- 等围压条件下岩石本构模型及损伤特性被引量：22
- 2015年
- 为了揭示岩石变形破坏的全过程,将连续损伤理论与非平衡统计方法相结合,建立了等围压作用下岩石的损伤本构模型,推导了模型参数与岩石变形破坏特征参量的理论关系,分析了砂岩以裂纹为主导的变形破坏过程.结果表明:岩石损伤细观上表现为原始微裂纹的扩展贯通,其宏观力学特性取决于岩石内部的细观力学响应;随着轴向应变的增加,岩石损伤经历演化、稳定扩展、损伤加速,直至产生破坏;随着围压的增加,砂岩的损伤劣化程度减小,损伤演化率逐渐降低,宏观上表现为岩石平均强度的增大和塑性的增强.通过试验结果验证,损伤本构模型合理可行.
- 张慧梅雷利娜杨更社
- 关键词：岩石本构模型
- 温度与荷载作用下岩石损伤模型被引量：23
- 2014年
- 基于岩石内部缺陷分布的随机性,运用损伤力学理论,建立温度–荷载耦合作用下岩石的损伤模型,确定模型参数,分析岩石细观损伤所诱发的宏观力学性能演化途径,预测变形破坏规律,并通过试验验证模型的合理性。结果表明:温度–荷载总损伤演化途径反映了岩石内部微裂纹闭合、萌生、扩展贯通,出现宏观裂纹及产生破坏的全过程;在高温的作用下,盐岩的损伤程度加剧,宏观上表现为岩石力学性质的劣化;随着围压的升高,盐岩的损伤劣化程度减小,相同损伤程度时应变增加,宏观上表现为岩石抵抗破坏能力的增强和塑性变形的增加。
- 张慧梅雷利娜杨更社
- 关键词：岩石力学力学特性
- 冻融循环条件下受荷岩石的损伤本构模型被引量：7
- 2013年
- 基于岩石细观结构的非均匀性,建立了冻融受荷岩石损伤扩展本构关系,通过冻融损伤、受荷损伤与总损伤3个损伤因子描述岩石材料各层次的劣化程度及损伤演化途径。通过与岩石冻融循环力学特性试验结果对比,证明所建立的模型能够很好地反映不同冻融循环次数下岩石应力应变的变化关系。
- 张慧梅杨更社
- 关键词：岩石冻融循环本构模型
- 水分及冻融环境下岩石抗拉力学特性被引量：8
- 2013年
- 对红砂岩和页岩2种岩石进行干燥、饱水及开放系统下的冻融循环试验,并对各种状态下的岩样进行巴西试验及抗拉强度测试的有效性分析;分析了岩石的损伤劣化及破坏行为,系统研究了岩性、水分及冻融循环作用对岩石抗拉力学特性的影响,并对岩石抗拉压特性的同一性和差异性进行比较.研究表明:水分对岩石内部微观结构产生影响,削弱了岩石颗粒间的连结力;冻融作用产生的冻胀力与孔隙水压力导致岩石内部出现局部损伤;在水分及冻融循环的作用下,岩石抗拉强度及弹性模量显著降低,红砂岩反映更敏感;损伤不仅受岩石内部缺陷随机分布的影响,更重要的是受应力状态的影响,在拉应力作用下岩石缺陷对强度降低特别敏感.
- 张慧梅杨更社
- 关键词：岩石力学冻融循环抗拉特性
- 水分及冻融效应对页岩力学特性影响的试验研究被引量：7
- 2014年
- 将页岩试样干燥后进行饱水及冻融循环试验,并对各种状态下的岩样进行力学特性试验,研究了岩石的遇水软化性、冻融劣化及变形破坏规律,分析其损伤扩展特性。结果表明:水分及冻融循环对页岩的力学效应有重要影响。岩石结构弱化,摩擦特性增强,力学性质产生劣化,但经历20次冻融循环后冻融损伤趋于稳定。
- 张慧梅杨更社
- 关键词：水分冻融循环岩石力学特性
- 基于Weibull统计分布的岩石损伤模型被引量：8
- 2014年
- 基于岩石内部裂隙和孔隙分布的随机性,运用连续损伤力学理论,建立了围压与轴压共同作用下岩石的统计损伤模型;结合岩石应力应变曲线的特征参量确定了模型参数,增强了模型的适应性;探讨了岩石损伤的演化性态及其宏观表现,并通过试验对模型进行了验证.结果表明:岩石的宏观力学特性取决于内部微裂纹的细观力学响应,其损伤演化途径反映了岩石变形破坏的全过程;模型理论曲线与试验实测曲线具有较高的吻合度,验证了模型的合理性.
- 张慧梅雷利娜杨更社
- 关键词：岩石本构方程模型参数
