本文關(guān)鍵詞： 巖石力學(xué) 凍融循環(huán) 單裂隙巖體 局部化損傷效應(yīng) 應(yīng)力疊加原理　出處：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2017年03期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：寒區(qū)飽水裂隙巖體受反復(fù)凍融作用影響,沿裂隙端部出現(xiàn)裂紋萌生、延展、偏轉(zhuǎn)、分叉等現(xiàn)象,造成裂隙端部局部化區(qū)域損傷,進(jìn)而誘發(fā)端部斷裂造成巖體整體失穩(wěn)�，F(xiàn)采用相似材料配制0°,30°,45°,60°,90°的單裂隙類砂巖試樣,并對(duì)裂隙內(nèi)部充分飽水,展開10,20,30,50次凍融循環(huán)試驗(yàn),而后觀測(cè)裂隙端部區(qū)域在不同裂隙傾角、凍融循環(huán)次數(shù)下局部化損傷效應(yīng)差異規(guī)律。藉此,對(duì)裂隙巖體在凍融循環(huán)作用下的局部化損傷效應(yīng)進(jìn)行分析,并結(jié)合斷裂力學(xué)應(yīng)力疊加理論,驗(yàn)證了因局部化損傷效應(yīng)造成的裂隙端部斷裂特性及擴(kuò)展路徑規(guī)律。結(jié)果表明:(1)凍融循環(huán)作用下單裂隙巖體存在局部化損傷效應(yīng),按照局部區(qū)域宏觀裂紋發(fā)育狀況,可將裂隙端部劃分為:斷裂區(qū)、漸進(jìn)損傷區(qū)、系統(tǒng)損傷區(qū);(2)隨著裂隙傾角增大,凍融循環(huán)過程造成的局部化損傷效應(yīng)越不顯著,對(duì)應(yīng)的聲波波速值越大;(3)凍融循環(huán)過程中,主要在30°,45°,60°斜裂隙巖體出現(xiàn)主裂紋分叉、偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象;(4)裂隙角度愈緩,凍融循環(huán)作用造成的主裂紋偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象越早產(chǎn)生,偏轉(zhuǎn)方向逐漸趨于水平,且沿初始裂隙走向的延展長(zhǎng)度越短;(5)凍融循環(huán)引起局部化損傷在上下端部存在差異,裂隙下端部較早發(fā)生宏觀斷裂,且傾角越大,差異現(xiàn)象越明顯。研究將為凍融作用下裂隙巖體局部損傷及端部斷裂演化規(guī)律提供技術(shù)參考。
[Abstract]:Under the influence of repeated freezing and thawing, crack initiation, extension, deflection, bifurcation and other phenomena appear along the end of the crack, which results in the damage of the localized area of the crack end. In this paper, a sample of single fissure sandstone of 0 擄~ 30 擄~ 45 擄~ 60 擄~ 90 擄is prepared by using similar materials, and 50 freeze-thaw cycle tests are carried out for 10 ~ 20 ~ 30 ~ 50 times of freezing and thawing in the fracture interior, and then the inclination of the fracture end region in different fracture inclination is observed. This paper analyzes the localized damage effect of fractured rock mass under freeze-thaw cycle, and combines with the theory of stress superposition of fracture mechanics. The fracture characteristics and propagation path of crack tip caused by localized damage effect are verified. The results show that there exists localized damage effect in cranny rock mass due to freeze-thaw cycle, according to the macroscopic crack development in local area. The fracture tip can be divided into three parts: fracture zone, progressive damage zone and system damage zone. (2) with the increase of crack inclination, the localized damage effect caused by freeze-thaw cycle is less significant, and the corresponding acoustic wave velocity is larger during freeze-thaw cycle. The main crack bifurcation occurs mainly in 30 擄~ 45 擄~ 60 擄oblique fissure rock mass, and the angle of the crack is slower. The deflection of the main crack caused by freeze-thaw cycle is more early, and the deflection direction tends to be horizontal. And the shorter the extension length along the initial fracture strike is, the shorter the freeze-thaw cycle causes the local damage in the upper and lower end, the earlier the macroscopic fracture occurs in the lower end of the crack, and the greater the dip angle is. The more obvious the difference is, the more the research will provide a technical reference for the local damage of fractured rock mass and the evolution law of the end fracture under the action of freezing and thawing.
【作者單位】： 西安科技大學(xué)建筑與土木工程學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院;
【分類號(hào)】：TU45

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本文編號(hào)：1536766