循环加卸载作用下泥岩的动力学特性研究
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摘要
泥岩具有显著的塑性变形特性,对于工程的影响极其严重。鉴此,使用MTS815岩石力学试验机在频率为1 Hz的条件下对泥岩进行7级循环加卸载试验,研究其应力-应变曲线特征、滞回环面积的变换规律、岩石动弹性模量和阻尼比的变化规律以及泥岩损伤特性。试验结果表明:①泥岩的变形记忆性较为明显;②泥岩滞回环的面积随着循环次数的增加而增加并且受围压的抑制作用,其变化可分为3个阶段:初步增长阶段,中期增长阶段以及快速增长阶段;③泥岩动弹性模量随着循环级数的增加逐渐减小,阻尼比则反之;④泥岩的损伤变量与应变之间存在二次多项式关系。本次试验可为低围压下的泥岩动力学参数、损伤变形的研究以及实际工程问题提供参考。
引文
[1]葛修润.周期荷载下岩石大型三轴试件的变形和强度特性研究[J].岩土力学,1987,8(2):11-19.
[2]何明明,陈蕴生,李宁,等.单轴循环荷载作用下砂岩变形特性与能量特征[J].煤炭学报,2015,40(8):1805-1812.
[3]何明明,李宁,陈蕴生,等.分级循环荷载下岩石动力学行为试验研究[J].岩土力学,2015,36(10):2907-2913.
[4]姚吉康,王志亮,何爱林,等.循环加卸载下花岗岩强度变形及声发射特征[J].水利水运工程学报,2018,4(2):74-81.
[5]魏元龙,杨春和,郭印同,等.单轴循环荷载下含天然裂隙脆性页岩变形及破裂特征试验研究[J].岩土力学,2015,36(6):1649-1658.
[6]杜瑞锋,裴向军,张晓超,等.泥质砂岩动弹模阻尼及能量耗散特性试验研究[J].水文地质工程地质,2018,45(6):71-77.
[7]卢高明,李元辉,张希巍,等.脆性岩石循环加卸载试验及应变损伤参数分析[J].金属矿山,2015,25(5):28-33.
[8]赵闯,武科,李术才,等.循环荷载作用下岩石损伤变形与能量特征分析[J].岩土工程学报,2013,35(5):890-896.
[9]杨春和,马洪岭,刘建锋.循环加、卸载下盐岩变形特性试验研究[J].岩土力学,2009,30(12):3562-3568.
[10]张泽林,吴树仁,唐辉明,等.黄土和泥岩的动力学特性及微观损伤效应[J].岩石力学与工程学报,2017,36(5):1256-1268.
[11]张二锋,杨更社,唐丽云,等.含水率对泥质粉砂岩损伤劣化规律影响研究[J].煤炭科学技术,2019,47(2):14-20.
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