凍融交替對(duì)巖石宏觀強(qiáng)度產(chǎn)生弱化�；趦鋈谘h(huán)條件下的壓縮試驗(yàn)結(jié)果,利用損傷力學(xué)研究材料強(qiáng)度特征及損傷演化,建立巖土材料的損傷模型。結(jié)果表明:隨著循環(huán)次數(shù)的增加,砂巖的力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)均逐漸減小,抗壓強(qiáng)度與彈性模量的降低幅度可以達(dá)到49.70%、83.40%,意味著凍融循環(huán)對(duì)材料力學(xué)性質(zhì)損傷顯著;定義巖石綜合損傷變量,得到損傷演化特征曲線,基于高斯函數(shù)變化特征,構(gòu)建凍融循環(huán)條件下材料損傷本構(gòu)模型,對(duì)比分析試驗(yàn)與模型曲線,發(fā)現(xiàn)該模型能夠較好地描述試驗(yàn)結(jié)果�；诟咚购瘮�(shù)的損傷模型能較好地反映材料變形行為特征,研究成果可以為類(lèi)似本構(gòu)模型的建立提供參考。 

【文章來(lái)源】：地質(zhì)與勘探. 2020,56(04)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

巖石應(yīng)力-應(yīng)變曲線

砂巖抗壓強(qiáng)度與彈性模量隨著循環(huán)次數(shù)的增加而逐漸降低，指數(shù)函數(shù)演化關(guān)系表明巖石的降低率逐漸減小。這一方面說(shuō)明凍融循環(huán)對(duì)砂巖強(qiáng)度造成劣化，并且與循環(huán)次數(shù)密切相關(guān);另一方面，隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加，對(duì)砂巖的影響程度逐漸降低，巖石發(fā)生破壞或者達(dá)到一定極限狀態(tài)，從砂巖強(qiáng)度的降低幅度以及強(qiáng)度與循環(huán)次數(shù)的變化關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)凍融循環(huán)作用下巖石強(qiáng)度弱化特征的定量描述。2 凍融循環(huán)作用下巖石損傷特征

根據(jù)綜合損傷變量表達(dá)式，可以得到凍融循環(huán)作用下?lián)p傷演化曲線，如圖3所示。從圖3可以看出，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，損傷變量逐漸增大，在凍融循環(huán)次數(shù)變化的初始階段與后期階段，巖石損傷幅度逐漸變大。在單軸加載的初期，巖石內(nèi)部缺陷逐漸閉合，損傷幅度較小，為損傷效應(yīng)不明顯階段，之后損傷開(kāi)始慢慢顯現(xiàn)，并呈現(xiàn)穩(wěn)定擴(kuò)展趨勢(shì)，最終隨著內(nèi)部裂紋的貫通，損傷變量最終趨于1，巖石最終達(dá)到破壞，凍融循環(huán)加劇了巖石的破壞速度。凍融循環(huán)次數(shù)為5次和10次時(shí)，砂巖強(qiáng)度損傷演化曲線基本一致，但是相比較于自然狀態(tài)下砂巖，損傷程度明顯提高，當(dāng)循環(huán)次數(shù)大于20次時(shí)，損傷程度隨著循環(huán)次數(shù)的增加逐漸加深。3 凍融循環(huán)作用下巖石損傷本構(gòu)模型

【參考文獻(xiàn)】：
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