為探究寒區(qū)工程在凍融循環(huán)和長(zhǎng)期荷載共同作用下的變形特性,本文以陜西紅砂巖為研究對(duì)象,進(jìn)行不同凍融循環(huán)條件下的電鏡掃描、常規(guī)三軸壓縮及三軸分級(jí)加卸載蠕變?cè)囼?yàn)。研究?jī)鋈谘h(huán)對(duì)巖石細(xì)觀結(jié)構(gòu)、力學(xué)特性及蠕變特性的影響。建立凍融環(huán)境下紅砂巖凍融-損傷蠕變模型。本文主要研究如下:(1)對(duì)飽和紅砂巖進(jìn)行凍融循環(huán)及電鏡掃描試驗(yàn),研究?jī)鋈谘h(huán)次數(shù)對(duì)巖石縱波波速、損傷演化及細(xì)觀結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明:隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加巖樣縱波波速呈指數(shù)型降低,而凍融損傷變量、巖石內(nèi)部孔隙平均長(zhǎng)度及平均面積卻呈指數(shù)型增長(zhǎng)。(2)開展不同凍融循環(huán)作用后的紅砂巖常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn),研究?jī)鋈谘h(huán)及圍壓對(duì)巖石力學(xué)特性及變形特性的影響。結(jié)果表明:隨著凍融循環(huán)次數(shù)的增加,巖石三軸抗壓強(qiáng)度及彈性模量呈指數(shù)型減小,而峰值應(yīng)變卻呈指數(shù)型增加;圍壓對(duì)巖石彈性模量的影響與凍融次數(shù)有關(guān)。凍融次數(shù)較少時(shí),彈性模量隨圍壓的增長(zhǎng)呈線性增加,而凍融次數(shù)較多時(shí)卻呈指數(shù)型增長(zhǎng);巖石三軸抗壓強(qiáng)度隨圍壓的增加呈指數(shù)型增長(zhǎng)。(3)采用TAW-1000微機(jī)控制巖石三軸蠕變?cè)囼?yàn)機(jī),對(duì)不同凍融循環(huán)條件下的紅砂巖進(jìn)行三軸分級(jí)加卸載蠕變?cè)囼?yàn),研究?jī)鋈谘h(huán)及圍壓對(duì)紅砂...

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 巖石凍融損傷研究現(xiàn)狀
        1.2.2 溫度及水環(huán)境下巖石蠕變特性研究現(xiàn)狀
        1.2.3 巖石蠕變模型研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 本文主要研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
2 凍融環(huán)境下紅砂巖損傷特性研究
    2.1 凍融循環(huán)試驗(yàn)概況
        2.1.1 巖樣制備
        2.1.2 凍融循環(huán)試驗(yàn)方案
    2.2 凍融環(huán)境下紅砂巖損傷演化規(guī)律
        2.2.1 凍融循環(huán)對(duì)紅砂巖質(zhì)量、波速的影響
        2.2.2 凍融損傷變量與循環(huán)次數(shù)的關(guān)系
    2.3 凍融循環(huán)對(duì)紅砂巖細(xì)觀結(jié)構(gòu)的影響
    2.4 本章小結(jié)
3 凍融環(huán)境下紅砂巖常規(guī)三軸力學(xué)特性研究
    3.1 常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)概況
        3.1.1 試驗(yàn)儀器
        3.1.2 試驗(yàn)方案及流程
    3.2 常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.2.1 凍融循環(huán)及圍壓對(duì)紅砂巖變形特性的影響
        3.2.2 凍融循環(huán)及圍壓對(duì)紅砂巖彈性模量的影響
        3.2.3 凍融循環(huán)及圍壓對(duì)紅砂巖三軸抗壓強(qiáng)度的影響
    3.3 紅砂巖常規(guī)三軸破壞模式
    3.4 本章小結(jié)
4 凍融環(huán)境下紅砂巖三軸蠕變特性研究
    4.1 分級(jí)加卸載蠕變?cè)囼?yàn)概況
        4.1.1 試驗(yàn)儀器
        4.1.2 試驗(yàn)方案及流程
    4.2 分級(jí)加卸載蠕變數(shù)據(jù)處理方法及試驗(yàn)結(jié)果
        4.2.1 分級(jí)加卸載蠕變數(shù)據(jù)處理方法
        4.2.2 分級(jí)加卸載蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果
    4.3 凍融循環(huán)對(duì)紅砂巖蠕變特性的影響
        4.3.1 凍融循環(huán)對(duì)紅砂巖瞬時(shí)變形的影響
        4.3.2 凍融循環(huán)對(duì)紅砂巖蠕變變形的影響
        4.3.3 凍融循環(huán)對(duì)巖石蠕變速率的影響
    4.4 圍壓對(duì)紅砂巖蠕變特性的影響
        4.4.1 圍壓對(duì)瞬時(shí)變形特性的影響
        4.4.2 圍壓對(duì)蠕變變形的影響
        4.4.3 圍壓對(duì)巖石蠕變速率的影響
    4.5 凍融循環(huán)對(duì)紅砂巖長(zhǎng)期強(qiáng)度的影響
    4.6 紅砂巖加卸載蠕變破壞模式
    4.7 本章小結(jié)
5 紅砂巖凍融-損傷蠕變模型研究
    5.1 凍融-損傷蠕變本構(gòu)模型的構(gòu)建
        5.1.1 考慮凍融作用及蠕變損傷的非線性粘性元件
        5.1.2 凍融-損傷蠕變模型的建立
    5.2 凍融-損傷蠕變模型的蠕變本構(gòu)方程
        5.2.1 一維應(yīng)力狀態(tài)下模型蠕變方程
        5.2.2 三維應(yīng)力狀態(tài)下模型蠕變方程
    5.3 凍融-損傷蠕變模型參數(shù)辨識(shí)及驗(yàn)證
    5.4 凍融循環(huán)對(duì)模型參數(shù)的影響
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3774483