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单轴压缩下溶隙灰岩宏细观耦合损伤能量释放率演化规律研究
1
作者
王润秋
王桂林
+1 位作者
张亮
孙帆
《岩土工程学报》
2025年第9期1903-1912,共10页
灰岩地区存在复杂的溶隙网络,其控制着灰岩的破裂特征,作为Griffith断裂准则核心的能量释放率可有效表征岩体裂纹扩展过程。为深入研究溶隙灰岩变形破坏过程中的能量特性和细观裂纹萌生、扩展演化规律,将灰岩溶隙形态概化为裂隙、椭圆...
灰岩地区存在复杂的溶隙网络,其控制着灰岩的破裂特征,作为Griffith断裂准则核心的能量释放率可有效表征岩体裂纹扩展过程。为深入研究溶隙灰岩变形破坏过程中的能量特性和细观裂纹萌生、扩展演化规律,将灰岩溶隙形态概化为裂隙、椭圆孔、类蘑菇孔和类哑铃孔4种类型,并根据非线性动力学理论、Lemaitre应变等效假设和岩体能量理论,推导了溶隙灰岩宏细观耦合损伤能量释放率计算公式,获得了溶隙灰岩破坏过程中的细观裂纹扩展规律。研究结果表明:根据能量耗散理论,类蘑菇孔、裂隙、椭圆孔、完整灰岩和类哑铃孔的灰岩试样能量积聚作用依次减弱;根据能量耗散特征、宏细观耦合损伤能量释放率以及应力应变曲线,灰岩变形破坏阶段可分为应力调整阶段(Ⅰ)、微裂纹或微孔隙稳定闭合阶段(Ⅱ)、细观裂纹低速扩展阶段(Ⅲ)、细观裂纹快速扩展阶段(Ⅳ)以及宏观主断裂形成阶段(Ⅴ)等5个阶段,且第Ⅳ阶段岩样损伤能量释放率突变点可作为岩样破坏前兆识别点。研究结果可为分析岩溶地区地质灾害提供理论指导。
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关键词
溶隙灰岩
能量演化
宏细观耦合损伤
能量释放率
裂纹扩展
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职称材料
题名
单轴压缩下溶隙灰岩宏细观耦合损伤能量释放率演化规律研究
1
作者
王润秋
王桂林
张亮
孙帆
机构
重庆大学土木工程学院
出处
《岩土工程学报》
2025年第9期1903-1912,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51978106)
重庆市研究生科研创新项目(CYS21027)
+1 种基金
山地城镇建设与新技术教育部重点实验室开放基金项目(LNTCCMA-20230110)
重庆市博士后创新人才支持计划项目(CQBX202208)。
文摘
灰岩地区存在复杂的溶隙网络,其控制着灰岩的破裂特征,作为Griffith断裂准则核心的能量释放率可有效表征岩体裂纹扩展过程。为深入研究溶隙灰岩变形破坏过程中的能量特性和细观裂纹萌生、扩展演化规律,将灰岩溶隙形态概化为裂隙、椭圆孔、类蘑菇孔和类哑铃孔4种类型,并根据非线性动力学理论、Lemaitre应变等效假设和岩体能量理论,推导了溶隙灰岩宏细观耦合损伤能量释放率计算公式,获得了溶隙灰岩破坏过程中的细观裂纹扩展规律。研究结果表明:根据能量耗散理论,类蘑菇孔、裂隙、椭圆孔、完整灰岩和类哑铃孔的灰岩试样能量积聚作用依次减弱;根据能量耗散特征、宏细观耦合损伤能量释放率以及应力应变曲线,灰岩变形破坏阶段可分为应力调整阶段(Ⅰ)、微裂纹或微孔隙稳定闭合阶段(Ⅱ)、细观裂纹低速扩展阶段(Ⅲ)、细观裂纹快速扩展阶段(Ⅳ)以及宏观主断裂形成阶段(Ⅴ)等5个阶段,且第Ⅳ阶段岩样损伤能量释放率突变点可作为岩样破坏前兆识别点。研究结果可为分析岩溶地区地质灾害提供理论指导。
关键词
溶隙灰岩
能量演化
宏细观耦合损伤
能量释放率
裂纹扩展
Keywords
fractured limestone
energy evolution
micro-macro coupled damage
energy release rate
crack propagation
分类号
TU45 [建筑科学]
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作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单轴压缩下溶隙灰岩宏细观耦合损伤能量释放率演化规律研究
王润秋
王桂林
张亮
孙帆
《岩土工程学报》
2025
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