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冻融岩石损伤劣化及力学特性试验研究-IngentaConnect
第38卷第10期 煤 炭 学 报 Vol.38 No.10 2013年 10月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Oct. 2013 - - - 文章编号:0253 9993(2013)10 1756 07 冻融岩石损伤劣化及力学特性试验研究 1 2 张慧梅 ,杨更社 (1.西安科技大学 力学系,陕西 西安 710054;2.西安科技大学 建筑与土木工程学院,陕西 西安 710054) 摘 要:采用实验研究与损伤力学理论分析相结合的研究方法,对砂岩和页岩进行开放饱水状态下 的冻融循环试验,并对经历不同冻融次数后的岩样进行单向受力状态下的力学特性试验;分析了岩 - 石的冻融损伤劣化过程,系统研究了岩石的强度与变形特性、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,并对两种岩石冻融损伤的同一性和差异性进行比较。 研究表明:砂岩 的冻融损伤劣化模式主要为剥落模式和断裂模式,最终由于冻融损伤而崩解;而页岩为裂纹模式, - 冻融耐久性相对较强。 随着冻融循环次数的增加,两种岩石的弹性模量及强度减小,应力 应变曲 线压缩性增大,弹性增长段减小;砂岩表现出延性增强,脆性减弱的特征,而页岩在冻融循环达到一 定次数后其力学性质趋于稳定。 相比而言,砂岩对冻融循环反映更敏感,压密段更明显,塑性更强。 岩石初始细观结构的不同经过损伤的非线性演化,表现出终态宏观特性的差异。 关键词:冻融循环;试验研究;损伤;力学特性 中图分类号:TD313 文献标志码:A Experimental study of damage deterioration and mechanical properties for freezing-thawing rock 1 2 ZHANG Hui-mei ,YANG Geng-she (1.Department of Mechanics,Xi’an University of Science and Technology,Xi’an 710054,China;2.College of Architecture and CivilEngineering,Xi’an U- niversity of Science and Technology,Xi’an 710054,China) Abstract:Using the combined method of experiment and damage mechanical theoretical analysis,thefreeze-thaw cyc- ling experiment was conducted on sandstone and shale under an open system and water-saturated state,and then the mechanical properties experiment wascarried out under unidirectionalforce
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