泥质砂岩在循环荷载作用下能量响应规律的试验研究

论文摘要

目前应用能量原理研究岩体结构的破坏、变形及稳定性是岩石力学领域研究的重点。为了研究泥质砂岩在循环荷载作用下3类能量——单位体积能、单位体积弹性能和单位体积耗散能的响应规律,开展了考虑动应力频率、围压和动应力幅值影响的循环加卸载试验。试验结果表明,3类能量在同一频率、不同围压下具有相同的能量响应规律。随着频率的增加,单位体积能、单位体积弹性能和单位体积耗散能随循环次数的响应规律呈现出有规律的波动性;累计单位体积能和单位体积弹性能随循环次数近似线性发展,而累计耗散能呈现出更强的非线性特点。采用了能量速率指标来衡量3类能量的变化程度,频率越高,3类能量的变化速率越大。在能量速率-时间曲线中存在明显的突变点,初步分析为岩样内部或表面裂缝发展的阈值点。通过对影响耗散能的因素分析可知,耗散能与围压、动应力频率和动应力幅值之间均为正增长趋势。结合相关文献的分析结果,综合分析了从循环开始到岩石最终破坏之间全部周期内的3类能量的响应规律,阐明了岩样在循环荷载作用下的能量响应规律,有助于深化对泥质砂岩能量响应规律、损伤及破坏的认识,为应用能量原理分析岩体工程的稳定性提供试验依据和应用指导。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杜瑞锋,裴向军,张晓超,贾俊,陈俊宇

关键词: 泥质砂岩,弹性能,耗散能,能量响应规律

来源: 工程地质学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学),内蒙古建筑职业技术学院建筑工程学院,国土资源部黄土地质灾害重点实验室/中国地质调查局西安地质调查中心

基金: 国家重点研发计划(2017YFC1501002),中国地质调查局“吕梁山区城镇地质灾害调查”项目(DD20160276),国家创新研究群体科学基金(41521002)资助~~

分类号: TU45

DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2018-261

页码: 505-515

总页数: 11

文件大小: 969K

下载量: 173

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