循環(huán)荷載條件下巖石變形損傷及能量演化的實驗研究.pdf

1、在巖土工程施工及運營階段，經(jīng)常會遇到周期性荷載的作用，巖體在周期性荷載作用下的力學性能是影響巖土工程長期穩(wěn)定性的重要因素之一。因此，深入系統(tǒng)開展周期性荷載作用下巖石的變形損傷的演化規(guī)律具有十分重要的理論研究價值和工程實際指導意義。
　　本文以重慶三峽庫區(qū)三疊系上統(tǒng)須家河組（T3xj）的砂巖為研究對象，利用MTS815巖石力學測試系統(tǒng)和RLW-2000M煤巖三軸流變試驗機對巖石分別進行了單軸循環(huán)荷載（包括不同含水狀態(tài)、不同應力水平）

2、、三軸循環(huán)荷載（包括軸向應力循環(huán)、圍壓循環(huán)）和孔隙水壓力循環(huán)荷載（包括不同上限循環(huán)幅值、不同下限循環(huán)幅值）實驗。論文分析了循環(huán)荷載作用下巖石滯回環(huán)曲線的演化規(guī)律，并從能量的角度探討了循環(huán)荷載作用過程中巖石能量吸收與釋放的演化規(guī)律，研究結果表明：
　　巖石在單軸和三軸循環(huán)荷載作用下，隨著循環(huán)次數(shù)的增加，巖石應力-應變滯回環(huán)曲線呈現(xiàn)由疏變密的特征，且殘余應變量逐漸減小并趨于穩(wěn)定?？紫端畨毫ρh(huán)荷載作用下，巖石的每個軸向有效應力-軸向應

3、變滯回環(huán)和橫向有效應力-橫向應變滯回環(huán)曲線均為順時針發(fā)展且可分為4個階段。
　　另外從能量的角度分析可知，在單軸和三軸循環(huán)荷載作用下，每次循環(huán)完成后的單位體積耗散能均隨著循環(huán)次數(shù)的增加而減小并逐漸趨于穩(wěn)定，即單個循環(huán)荷載完成后巖石耗散掉的能量在逐漸減小。而在孔隙水壓力循環(huán)荷載作用下，單位體積耗散能隨著循環(huán)次數(shù)的增加而增大并逐漸趨于穩(wěn)定，在循環(huán)的初始階段，單位體積耗散能為負值，說明巖石試件向外釋放能量，而隨著循環(huán)次數(shù)的增加，單位體積