高含冰量冻结粉土单轴受压损伤特性试验分析

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (10): 3063-3068.

高含冰量冻结粉土单轴受压损伤特性试验分析

杨玉贵¹，赖远明¹，蒲毅彬¹，李靖波^1，2

1.中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室，兰州 730000；2. 宜春学院物理科学与工程技术学院，江西宜春336000

收稿日期:2009-04-14 出版日期:2010-10-10 发布日期:2010-10-14
作者简介:杨玉贵，男，1982年生，博士研究生，主要从事岩土力学试验及本构方面的研究工作。
基金资助:
国家高技术研究发展计划（863计划）项目（No. 2008AA11Z103）；中国科学院西部行动计划项目（No. KZCX2－XB2－10）；国家自然科学基金项目（No. 40730736，No. 40801029）；国家自然科学基金特殊人才培养冰川冻土学科点( No. J0930003/J0109)。

Experimental analysis of damage of ice-rich frozen silt under uniaxial compression

YANG Yu-gui¹, LAI Yuan-ming¹, PU Yi-bin1, LI Jing-bo ^1,2

1. State Key Laboratory of Frozen Soil Engineering, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China; 2. College of Physical Science and Engineering Technology, Yichun University, Yichun, Jiangxi 336000, China

Received:2009-04-14 Online:2010-10-10 Published:2010-10-14

摘要/Abstract

摘要：

为了研究高含冰量冻结粉土的应力-应变关系及结构的内部损伤演化过程，利用SOMATOM-PLUS X射线螺旋CT机对-1、-2、-4℃下的冻结粉土进行了单轴压缩实时CT扫描试验，探讨了温度对高含冰量冻结粉土的宏观力学性能及微观损伤演化过程的影响。通过试验结果可以看出：冻结粉土的应力-应变关系曲线大致经历线弹性变形阶段、损伤演化阶段与峰后软化阶段；高负温下温度对冻结粉土初始弹性模量影响不是很明显，而对冻结粉土强度的影响则比较大；温度从-1℃降到-2℃，强度大约可以提高63%，而从-2℃降到-4℃，强度可以提高约为36%；CT扫描各层初始密度损伤并不完全相同，但各层密度随着应变变化的趋势大致相同，中环、全区的密度随着应变的增加而减小，外区密度则随着轴向应变的增加而增大。

关键词: 损伤, 单轴压缩, CT扫描, 冻结粉土

Abstract:

The CT real-time tests were carried out to investigate the macro-mechanic properties and meso-damage mechanism of frozen silt at temperatures of -1℃, -2℃ and -4℃ under uniaxial compression. The compressive strength, stress-strain relationship, and the damage evolution characteristics of frozen silt were obtained. The test results show that the stress-strain curves of frozen silt mainly includes three parts: the linear elastic deformation part, the damage evolution part, and the post-peak strain softening part; the compressive strength of ice-rich frozen silt is sensitive to temperature; but the initial elastic moduli of frozen silt have little difference at different temperatures; with the temperature decreasing from -1℃ to -2℃, the strength could be enhanced about 63%, however, with the temperature further decreasing from -2℃ to -4℃, the strength could only be enhanced about 36%; the initial density damages at different slice of samples are different. The density in whole zone and medium ring zone of samples decreases with the increase of axial strain; but increases with increasing in axial strain in exterior zone.

Key words: damage, uniaxial compression, computed tomography, frozen silt

中图分类号:

TU 411

杨玉贵，赖远明，蒲毅彬，李靖波. 高含冰量冻结粉土单轴受压损伤特性试验分析[J]. , 2010, 31(10): 3063-3068.

YANG Yu-gui, LAI Yuan-ming, PU Yi-bin, LI Jing-bo. Experimental analysis of damage of ice-rich frozen silt under uniaxial compression[J]. , 2010, 31(10): 3063-3068.

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