凍融循環作用下砂巖單軸壓縮破壞斷口特征分形研究

作者：周盛濤,方文,蔣楠,胡萌,羅學東

摘要：寒區巖石的力學特征往往受到凍融循環和荷載的共同影響,凍融巖石單軸壓縮破壞斷口蘊含著與凍融循環和荷載有關的損傷演化信息,凍融巖石單軸壓縮破壞斷口研究對凍融巖石斷裂破壞機理分析有重要價值。為研究凍融巖石單軸壓縮破壞斷口形貌特征及其與宏觀力學參數之間的關聯性,通過攝影觀測經歷不同次數凍融循環的砂巖單軸壓縮破壞斷口形貌,采用像素點覆蓋法計算斷口分維值,探究了斷口分維值與宏觀力學參數之間的關系。結果表明:隨著凍融次數的增加,凍融砂巖的力學性能劣化,單軸抗壓強度、彈性模量、斷口分維值、耗散能密度逐漸減小,峰值應變增大;單軸抗壓強度、彈性模量、耗散能密度均與斷口分維值之間存在指數關系,斷口分維值越大,對應的單軸抗壓強度、彈性模量、耗散能密度越大。凍融巖石單軸壓縮破壞斷口分維值可作為寒區巖體斷裂破壞機理分析的有效參數。

發文機構：中國地質大學（武漢）工程學院 華建集團武漢正華建筑設計有限公司

關鍵詞：凍融循環單軸壓縮破壞斷口分形幾何freeze-thaw cycleuniaxial compressionfracturefractal geometry

分類號： TU458[建筑科學—巖土工程]