本文選題：巖石力學(xué)　切入點：凍融循環(huán)　出處：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報》2015年06期

【摘要】：巖體凍融損傷模型與評價是研究巖體經(jīng)歷凍脹力萌生、發(fā)展與消散反復(fù)作用后物理力學(xué)性質(zhì)劣化的主要內(nèi)容,現(xiàn)有對巖體凍融循環(huán)后的損傷評價指標主要有孔隙率、縱波波速、靜動彈性模量等物理參數(shù)。凍脹力對于巖體可等效為三軸拉伸應(yīng)力,首先基于三向等效拉應(yīng)力建立巖體凍融疲勞損傷模型,該凍融損傷演化方程與單軸循環(huán)拉應(yīng)力下的疲勞損傷方程雖然具有同樣的形式,但物理意義不同。基于動彈性模量的定義,以孔隙率和縱波波速為參變量推導(dǎo)出了統(tǒng)一的損傷變量表達形式,該損傷變量不僅考慮了雙物理參數(shù)的影響,還能對不同凍融循環(huán)次數(shù)下巖石的單軸抗壓強度進行較好預(yù)測,可作為巖體凍融損傷的評價指標。定義動彈性模量損失40%為巖石凍融破壞臨界值,利用該臨界值可避免通過試驗確定最大凍融循環(huán)次數(shù),進而結(jié)合統(tǒng)一損傷變量對凍融疲勞損傷演化方程進行求解,最后通過2個實例說明該凍融疲勞損傷模型與評價方法的正確性和實用性。
[Abstract]:The damage model and evaluation of freezing and thawing rock mass is the main content of studying the deterioration of physical and mechanical properties of rock mass after repeated action of frost heave initiation, development and dissipation. The existing damage evaluation indexes of rock mass after freeze-thaw cycle mainly include porosity and longitudinal wave velocity.Static and dynamic elastic modulus and other physical parameters.The frost heave force can be equivalent to triaxial tensile stress for rock mass. Firstly, based on the triaxial equivalent tensile stress, the freeze-thaw fatigue damage model of rock mass is established. The damage evolution equation of freeze-thaw damage is the same as the fatigue damage equation under uniaxial cyclic tensile stress.But the physical meaning is different.Based on the definition of dynamic modulus of elasticity, a unified expression of damage variable is derived by taking porosity and longitudinal wave velocity as parameter variables.The uniaxial compressive strength of rock under different freezing and thawing cycles can also be well predicted and can be used as an evaluation index of rock mass freezing and thawing damage.The 40% loss of dynamic modulus of elasticity is defined as the critical value of freeze-thaw failure of rock. The maximum freezing and thawing cycle times can be avoided by using this critical value, and then the damage evolution equation of freeze-thaw fatigue can be solved with unified damage variable.Finally, two examples are given to illustrate the correctness and practicability of the model and evaluation method.
【作者單位】： 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點實驗室;武漢大學(xué)水工巖石力學(xué)教育部重點實驗室;
【基金】：國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)項目(2014CB046904) 國家自然科學(xué)基金重點項目(41130742);國家自然科學(xué)基金青年基金項目(41302237)
【分類號】：TU45

【參考文獻】

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【共引文獻】

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本文編號：1705969