›› 2007, Vol. 28 ›› Issue (S1): 85-88.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

岩土材料疲劳损伤过程的数值跟踪分析

樊秀峰,简文彬   

  1. 福州大学 环境与资源学院,福州 350108
  • 收稿日期:2007-05-28 出版日期:2007-10-25 发布日期:2014-03-28
  • 作者简介:樊秀峰,女,1975年生,博士,讲师,主要从事岩土工程与工程地质专业的教学与科研工作。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 40672176)资助;福建省自然科学基金项目(No. D0510009)资助;福州大学科技发展基金项目资助(No. 2006-XY-11)。

Numerical analysis of damage process of rock-soil under fatigue loading

FAN Xiu-feng, JIAN Wen-bin   

  1. College of Environment and Resources, Fuzhou University, Fuzhou 350108, China
  • Received:2007-05-28 Online:2007-10-25 Published:2014-03-28

摘要: 以岩土材料的疲劳损伤试验为基础,基于神经网络的系统分析方法和信号处理技术,对疲劳损伤过程进行在线监测,建立了损伤过程的数学模型,并提取了损伤参数。试验结果表明:在循环荷载的作用下,基于系统分析方法所定义的损伤参数对水泥土样与岩样的损伤发展状态十分敏感,能够有效地跟踪损伤的不同发展阶段。整个损伤过程被分为3个阶段,即疲劳裂纹萌生阶段、疲劳裂纹扩展阶段及疲劳裂纹高速扩展阶段。损伤参数跟踪显示,对于水泥掺入比与龄期均相同的水泥土试样,其疲劳寿命也会表现出较大的离散性;对组分存在差异的砂岩而言,即使疲劳寿命相同,所经历的损伤过程也不完全相同。

关键词: 岩土材料, 疲劳损伤, 系统分析, 损伤监测

Abstract: Based on the fatigue damage tests of rock-soil materials, a new mathematic model of the fatigue damage of rock-soil material is proposed by using system analysis method and signal process technique and the parameter of fatigue damage is defined by means of bulk tests. The results show that damage parameter defined is susceptible and can trace effectively damage process of the samples. The damage process is divided into crack pullulating, crack expanding and crack high-speed expanding stage. Moreover, the relation curve between damage parameter and cycle times shows that the fatigue age of cement samples which has the same adding cement ratio and age is different. The damage process of the sandstones which have different components is not completely similar, even though their fatigue age is the same

Key words: rock-soil material, fatigue damage, system analysis, damage monitoring

中图分类号: 

  • TU 411
[1] 张向东,李 军,孙 琦,易 富,曲 直,. 基于弹性模量退化的冻土动力损伤特性研究[J]. , 2018, 39(11): 4149-4156.
[2] 王 宇,常德龙,李建林,李春波,胡安龙. 复杂应力路径下饱水砂岩宏细观力学特性研究[J]. , 2016, 37(11): 3105-3114.
[3] 马 刚 ,常晓林 ,刘嘉英 ,周 伟 , . 颗粒物质在等比例应变加载下的分散性失稳模式[J]. , 2015, 36(S1): 181-186.
[4] 蒋明镜 ,孙渝刚 ,张伏光 . 基于微观力学的胶结岩土材料破损规律离散元模拟[J]. , 2013, 34(7): 2043-2050.
[5] 韩高孝,宫全美,周顺华. 摩擦型岩土材料土拱效应微观机制颗粒流模拟分析[J]. , 2013, 34(6): 1791-1798.
[6] 任 松 ,白月明 ,姜德义 ,杨春和 ,陈 结 . 周期荷载作用下盐岩声发射特征试验研究[J]. , 2012, 33(6): 1613-1618.
[7] 周家伍,刘元雪,陆 新,郑颖人. 岩土流动势的存在性及解耦性[J]. , 2012, 33(2): 375-381.
[8] 高智伟,赵吉东,姚仰平. 岩土材料的各向异性强度准则[J]. , 2011, 32(S1): 15-19.
[9] 尹小涛,郑亚娜,马双科. 基于颗粒流数值试验的岩土材料内尺度比研究[J]. , 2011, 32(4): 1211-1215.
[10] 孔 亮. 基于颗粒物质力学与连续介质热力学的岩土本构模型初探[J]. , 2010, 31(S2): 1-6.
[11] 樊赟赟,王思敬,王恩志,刘晓丽. 岩土材料剪切破坏点安全系数的研究[J]. , 2009, 30(S2): 200-203.
[12] 樊秀峰,吴振祥,简文彬. 循环荷载下砂岩疲劳损伤过程的声学特性分析[J]. , 2009, 30(S1): 58-62.
[13] 孔位学,芮勇勤,董宝弟. 岩土材料在非关联流动法则下剪胀角选取探讨[J]. , 2009, 30(11): 3278-3282.
[14] 孔 亮 ,Ian F. Collins . 模拟土体本构特性的热力学方法[J]. , 2008, 29(7): 1732-1740.
[15] 尹小涛 ,王水林 ,党发宁 ,丁卫华 ,陈厚群 , . 基于图像测量的岩土破损信息的判读[J]. , 2007, 28(S1): 225-230.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘 斌,李术才,李树忱,钟世航. 隧道含水构造直流电阻率法超前探测研究[J]. , 2009, 30(10): 3093 -3101 .
[2] 王观石,李长洪,陈保君,李世海. 应力波在非线性结构面介质中的传播规律[J]. , 2009, 30(12): 3747 -3752 .
[3] 姚仰平,冯 兴,黄 祥,李春亮. UH模型在有限元分析中的应用[J]. , 2010, 31(1): 237 -245 .
[4] 王朝阳,许 强,倪万魁. 原状黄土CT试验中应力-应变关系的研究[J]. , 2010, 31(2): 387 -391 .
[5] 吴志坚,车爱兰,马 巍,冯少孔,石 航. 多年冻土区路基调查中瞬态面波勘探方法应用研究[J]. , 2010, 31(S2): 335 -341 .
[6] 金志仁,何继善. 基于距离判别分析方法的深基坑支护方案优选研究[J]. , 2009, 30(8): 2423 -2430 .
[7] 陈保国 ,孙金山 ,张 磊. 上埋式钢筋混凝土拱涵受力特性及地基处理研究[J]. , 2011, 32(5): 1500 -1506 .
[8] 王国粹,杨 敏. 砂土中水平受荷桩非线性分析[J]. , 2011, 32(S2): 261 -267 .
[9] 霍军帅,陈 焘,宫全美,周顺华. 复杂周边条件下异形基坑承压水抽水试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 268 -273 .
[10] 袁敬强 ,陈卫忠 ,谭贤君 ,王 辉. 软弱地层注浆的细观力学模拟研究[J]. , 2011, 32(S2): 653 -659 .