›› 2011, Vol. 32 ›› Issue (5): 1353-1359.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

周期荷载下盐岩的疲劳变形及损伤特性研究

郭印同1,赵克烈2,孙冠华1,杨春和1,马洪岭1,张桂民1   

  1. 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071;2.中铁大桥勘测设计有限公司,武汉 430050
  • 收稿日期:2010-01-20 出版日期:2011-05-10 发布日期:2011-09-23
  • 作者简介:郭印同,男,1981年生,助理研究员,主要从事岩石力学及在石油工程中的应用研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(No. 50904062);国家重点基础研究发展规划(973)(No.2009CB724603,No.2010CB226701)

Experimental study of fatigue deformation and damage characteristics of salt rock under cyclic loading

GUO Yin-tong1, ZHAO Ke-lie2, SUN Guan-hua1, YANG Chun-he1, MA Hong-ling1, ZHANG Gui-min1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. China Railway Major Bridge Reconnaissance & Design Institute Co., Ltd., Wuhan 430050, China
  • Received:2010-01-20 Online:2011-05-10 Published:2011-09-23

摘要: 利用RMT-150C型岩石力学多功能试验机,进行了盐岩单轴循环荷载作用下的疲劳试验,研究了盐岩的疲劳强度、变形及损伤特性。试验结果表明,当上限应力大于“门槛值”时,盐岩疲劳破坏时的轴向应变可以分为初始变形、等速变形和加速变形3个阶段,呈疏-密-疏的发展过程。改变上限应力和平均应力会显著影响疲劳的进程,提高上限应力值和平均应力值,初始轴向变形和循环轴向变形的比率都会提高,疲劳破坏时的总循环次数显著减小。盐岩疲劳破坏终点的变形量同样受静态轴向应力-应变全过程曲线的控制,控制误差范围在10%左右。循环荷载作用下,盐岩的变形模量经历了一个先逐渐增加,后缓慢降低,最后加速减小的过程。对循环荷载作用下盐岩疲劳损伤演化规律进行了初步探讨

关键词: 盐岩, 循环加荷载, 疲劳试验, 轴向应变, 损伤

Abstract: Testing study is made on the strength, deformation and fatigue damage process of salt rock under uniaxial compression condition by the rock mechanics test equipment RMT-150C. The results indicate that when the maximum of cyclic load is above “threshold value”, the fatigue axial deformation can be divided into three stages: initial deformation, constant velocity deformation and accelerating deformation. Changing the maximum and average cyclic load, can affect the process of fatigue failure obviously; the initial axial deformation and cyclic axial deformation ratio will be increased; the total cyclic numbers reduced, while increasing the maximum of cyclic load and average cyclic load. Testing results show that the fatigue failure curve of salt rock is also controlled by complete stress-strain curve under static loading; the error is controlled under 10 percent. The deformation module of salt rock also can be divided into three stages: first, deformation modulus increasing; second, deformation modulus is in slightly decreasing trend; third, deformation modulus decreasing sharply. The damage development and deformation law of salt rock under cyclic loading are analyzed

Key words: salt rock, cyclic loading, fatigue test, axial strain, damage

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[1] 陈卫忠, 李翻翻, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 热−水−力耦合条件下黏土岩蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 379-388.
[2] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[3] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[4] 李翻翻, 陈卫忠, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 基于塑性损伤的黏土岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 132-140.
[5] 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160.
[6] 范运辉, 朱其志, 倪涛, 张坤, 张振南, . 基于弹性张量离散化的脆延转变本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 181-188.
[7] 陈祥胜, 李银平, 施锡林, 叶良良, 杨春和, . 地下盐穴储气库泄漏原因及防治措施研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 367-373.
[8] 李杰林, 朱龙胤, 周科平, 刘汉文, 曹善鹏, . 冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3524-3532.
[9] 张超, 杨期君, 曹文贵. 考虑峰值后区应力跌落速率的 脆岩损伤本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3099-3106.
[10] 孙峰, 薛世峰, 逄铭玉, 唐梅荣, 张翔, 李川, . 基于连续损伤的水平井射孔-近井筒三维破裂模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3255-3261.
[11] 刘新荣, 邓志云, 刘永权, 刘树林, 路雨明, . 地震作用下水平层状岩质边坡累积损伤与 破坏模式研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2507-2516.
[12] 马德鹏, 周岩, 刘传孝, 商岩冬, . 不同卸围压速率下煤样卸荷破坏能量演化特征[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2645-2652.
[13] 马秋峰, 秦跃平, 周天白, 杨小彬. 多孔隙岩石加卸载力学特性及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2673-2685.
[14] 汪 杰, 宋卫东, 谭玉叶, 付建新, 曹 帅, . 水平分层胶结充填体损伤本构模型及强度准则[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1731-1739.
[15] 张 伟, 曲占庆, 郭天魁, 孙 江. 热应力影响下干热岩水压致裂数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 2001-2008.
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[1] 李鸿博,郭小红. 公路连拱隧道土压力荷载的计算方法研究[J]. , 2009, 30(11): 3429 -3434 .
[2] 瞿万波,刘新荣,傅晏,秦晓英. 洞桩法大断面群洞交叉隧道初衬数值模拟[J]. , 2009, 30(9): 2799 -2804 .
[3] 王川婴,胡培良,孙卫春. 基于钻孔摄像技术的岩体完整性评价方法[J]. , 2010, 31(4): 1326 -1330 .
[4] 李华明,蒋关鲁,刘先峰. CFG桩加固饱和粉土地基的动力特性试验研究[J]. , 2010, 31(5): 1550 -1554 .
[5] 谈云志,孔令伟,郭爱国,万 智. 压实红黏土水分传输的毛细效应与数值模拟[J]. , 2010, 31(7): 2289 -2294 .
[6] 王生新,陆勇翔,尹亚雄,郭定一. 碎石土湿陷性试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2373 -2377 .
[7] 王云岗,熊 凯,凌道盛. 基于平动加转动运动场的边坡稳定上限分析[J]. , 2010, 31(8): 2619 -2624 .
[8] 龙 照,赵明华,张恩祥,刘峻龙. 锚杆临界锚固长度简化计算方法[J]. , 2010, 31(9): 2991 -2994 .
[9] 史旦达,周 健,贾敏才,杨永香. 考虑蠕变性状的港区软土地基参数反演和长期沉降预测[J]. , 2009, 30(3): 746 -750 .
[10] 邓宗伟,冷伍明,李志勇,岳志平. 喷混凝土边坡温度场与应力场耦合的有限元时效分析[J]. , 2009, 30(4): 1153 -1158 .