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循环加卸载过程中砂岩能量耗散演化规律
  • ISSN号:1000-6915
  • 期刊名称:《岩石力学与工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TU45[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室,湖北宜昌443002, [2]三峡大学三峡地区地质灾害与生态环境湖北省协同创新中心,湖北宜昌443002
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51309141);湖北省自然科学基金重点项目(2015CFA140);三峡大学研究生科研创新基金项目(2015CX017)
中文摘要:

为了深入分析循环加卸载过程中岩石能量耗散演化规律,设计、进行砂岩的单轴循环加卸载试验。详细分析典型循环加卸载滞回圈曲线变化特征,探讨加卸载过程中的总功、弹性变形能、耗散能、能量耗散率、残余应变、损伤变量等参数的变化规律及其相互关系。结果表明:(1)循环加卸载过程中,应力一应变滞后现象明显,而且存在明显的残余应变,在计算各能量参数时应该考虑这些因素的影响;(2)考虑残余变形和滞后效应的影响,提出循环加卸载过程中各能量参数修正的计算方法;(3)岩样在循环加卸载临近破坏的时候,各能量参数及残余应变出现明显的增大,能量参数和残余应变的突变均可以较好地预测岩样的破坏;(4)能量耗散率与残余应变的相关性也从另一个角度说明了在能量参数计算时不可忽略残余应变的影响。研究成果对岩石循环加卸载过程中岩石能量损伤演化规律分析具有较好的参考价值。

英文摘要:

To analyze the evolution law of rock energy dissipation, a series of uniaxial cyclic loading and unloading tests for sandstone have been designed and conducted. The typical cyclic loading and unloading hysteresis loop characteristic curve has been analyzed in detail, the variation and relationship of the total power, the elastic deformation energy, dissipated energy, energy dissipation rate, residual strain, damage variable and some other parameters during loading and unloading process have been discussed. The results showed that- (1) during cyclic loading and unloading process, the stress-strain hysteresis is obvious, and there is significant residual strain, whose effects should be considered in the calculation of the energy parameters. (2) Considering the impact of residual deformation and hysteresis effects, modified calculation methods of energy parameters during cyclic loading and unloading process have been proposed. (3) When rock samples is close to failure during the cyclic loading and unloading process, there is a significant increase for the energy parameters and residual strain, and the energy parameters and residual strain can effectively predict the destruction of rock samples. (4) The correlation of energy dissipation rate and residual strain shows from another perspective that the residual strain cannot be ignored in the calculation of energy parameters. The research results have a good reference value for the analysis of rock damage evolution law during cyclic loading and unloading process.

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期刊信息
  • 《岩石力学与工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国岩石力学与工程学会
  • 主编:冯夏庭
  • 地址:武汉市武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所
  • 邮编:430071
  • 邮箱:rock@whrsm.ac.cn
  • 电话:027-87199250
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6915
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1397/O3
  • 邮发代号:38-315
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,中国科协优秀期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:75823