本文關鍵詞：低溫凍結巖體單裂隙凍脹力與數(shù)值計算研究

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【摘要】：寒區(qū)巖體工程中含水裂隙隨溫度降低會發(fā)生水冰相變產生凍脹力,內部凍脹力會驅動裂隙發(fā)生Ⅰ型擴展,從單裂隙入手,基于彈性力學、滲流力學和相變理論,建立了考慮水分遷移下的凍脹力求解模型,凍脹力不僅隨著水分遷移通量的增加而迅速降低,還與巖石基質以及冰體的力學強度參數(shù)有關。采用等效熱膨脹系數(shù)法對低溫裂隙中水冰相變下熱力耦合應力場進行了模擬分析,并與理論模型計算結果進行對比,結果表明凍脹力解析解與數(shù)值解吻合較好;結合斷裂力學,利用應力外推法得出了裂隙尖端應力強度因子的數(shù)值解,與理論解析解及半解析解也具有較好的一致性,最后通過實例驗證了等效熱膨脹系數(shù)法的可靠性,可為研究低溫裂隙巖體凍融損傷與裂隙擴展研究提供參考。
【作者單位】： 中國科學院武漢巖土力學研究所巖土力學與工程國家重點實驗室;武漢大學水工巖石力學教育部重點實驗室;濟南市人防建筑設計研究院有限責任公司;
【基金】：國家自然科學基金重點項目(41130742);國家自然科學基金青年基金項目(41302237)
【分類號】：TU45
【正文快照】： 0引言寒區(qū)巖體工程建設涉及到裂隙巖體凍融損傷問題,如寒區(qū)隧道經常出現(xiàn)襯砌凍脹開裂、噴漿層剝落、頂板掛冰以及洞口處的熱融滑塌等低溫凍脹病害[1]。裂隙巖體的凍融損傷主要表現(xiàn)為裂隙的萌生、擴展與貫通等不連續(xù)變形行為,凍脹力作為寒區(qū)巖體裂隙凍脹擴展的主要驅動力決定了

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本文編號：1242952