冻融循环作用下饱和砂岩损伤扩展模型研究 被引量：31

1

作者 贾海梁 刘清秉 +2 位作者 项伟 张伟丽 郎林智 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期3049-3055,共7页

首先分析饱和砂岩所经历的冻融作用的特点,认为冻融作用是一种低周疲劳荷载,且砂岩冻融循环作用下的受力状态可简化为单向拉伸荷载的循环作用。基于以上分析,在疲劳损伤理论的基础上,建立砂岩在冻融循环作用下的损伤演化方程。同时,通... 首先分析饱和砂岩所经历的冻融作用的特点,认为冻融作用是一种低周疲劳荷载,且砂岩冻融循环作用下的受力状态可简化为单向拉伸荷载的循环作用。基于以上分析,在疲劳损伤理论的基础上,建立砂岩在冻融循环作用下的损伤演化方程。同时,通过对饱和砂岩冻融循环过程中的物理性质的观测,及对砂岩自身结构特点的分析,选取砂岩的开孔隙率作为损伤变量。之后通过试验数据对所建立的损伤模型进行验证,并探讨损伤方程中各参数的确定方法。经过验证,该损伤模型能较好地反映饱和砂岩在冻融循环作用下的损伤扩展规律,可以为相关的研究提供参考。 展开更多

关键词 岩石力学 饱和砂岩 冻融循环作用 损伤模型 开孔隙率

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岩石循环冲击损伤演化模型及静载荷对损伤累积的影响 被引量：30

2

作者 金解放 李夕兵 +2 位作者 邱灿 陶伟 周学进 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1662-1671,共10页

为系统、深入探索静载荷与循环冲击组合作用下岩石疲劳力学性能及其影响因素,研究建立岩石损伤累积演化模型,并探索静载荷对岩石损伤累积的影响。基于静载荷与循环冲击组合作用下岩石损伤累积演化具有"快速上升→平缓发展→急速上... 为系统、深入探索静载荷与循环冲击组合作用下岩石疲劳力学性能及其影响因素,研究建立岩石损伤累积演化模型,并探索静载荷对岩石损伤累积的影响。基于静载荷与循环冲击组合作用下岩石损伤累积演化具有"快速上升→平缓发展→急速上升"的趋势,并与S型曲线进行对比,将Logistic函数进行逆变换,建立静载荷与循环冲击作用下岩石损伤累积演化的数学模型。将模型中3个参数值固定,变化另一参数值的大小,分析所得损伤曲线簇的变化规律,确定损伤演化模型中参数的物理意义。基于最小二乘逼近理论,建立损伤模型拟合的目标函数,通过在Matlab中编写拟合程序,得到损伤模型的拟合方法。最后用试验数据验证模型的正确性。利用损伤模型拟合不同静载荷下岩石循环冲击的损伤试验结果,分析模型中参数与静载荷间的关系,研究静载荷的大小对岩石损伤累积演化的影响。结果表明,该损伤模型理论依据充分,关系式简单,参数物理意义明确,能表征静载荷与循环冲击组合作用下岩石损伤累积演化的初始阶段、低速阶段和加速阶段,能体现出轴压和围压对岩石损伤累积演化的影响。围压和轴压的大小影响岩石疲劳损伤的演化趋势,围压越大,轴压大小的变化对参数α,β和η的影响越小;无论轴压大小如何变化,围压大小的变化始终影响岩石损伤累积演化趋势。 展开更多

关键词 岩石力学 循环冲击 静载荷 损伤累积 演化模型

原文传递

基于Weibull分布的冻融循环下纤维混凝土损伤模型 被引量：25

3

作者 张广泰 刘诗拓 +2 位作者 耿天娇 彭瑞 陈勇 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第29期12078-12084,共7页

对聚丙烯纤维混凝土(PFRC)、钢纤维混凝土(SFRC)、普通混凝土(PC)进行冻融循环试验,经过冻融循环后,得到PFRC、SFRC、PC的相对动弹性模量、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度,分析冻融循环过程中PFRC、SFRC、PC的冻融损伤率、强度衰减率的演... 对聚丙烯纤维混凝土(PFRC)、钢纤维混凝土(SFRC)、普通混凝土(PC)进行冻融循环试验,经过冻融循环后,得到PFRC、SFRC、PC的相对动弹性模量、轴心抗压强度、劈裂抗拉强度,分析冻融循环过程中PFRC、SFRC、PC的冻融损伤率、强度衰减率的演化规律和冻融损伤机理,提出基于Weibull分布的纤维混凝土冻融损伤演化模型,并与推导出的力学性能衰减模型联立得到PFRC、SFRC、PC的相对抗压强度、相对抗拉强度与冻融损伤度的演化模型。结果表明,纤维的掺入能有效减小混凝土的强度衰减和冻融损伤,基于Weibull分布建立的两种冻融损伤模型,可以分别通过冻融循环次数、相对强度预测PFRC、SFRC、PC的冻融损伤度。 展开更多

关键词 冻融循环 损伤演化模型 WEIBULL分布 纤维混凝土

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矿井环境中混凝土材料腐蚀损伤演化与机理分析 被引量：15

4

作者 赵力 刘娟红 +1 位作者 周卫金 纪洪广 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1422-1428,共7页

通过试验模拟地下复杂环境中混凝土在硫酸盐腐蚀和干湿循环耦合作用下混凝土受力特点和损伤演化,测试和分析了不同腐蚀时期混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、质量和超声波速的变化及加载受荷过程中应力应变曲线变化,运用损伤... 通过试验模拟地下复杂环境中混凝土在硫酸盐腐蚀和干湿循环耦合作用下混凝土受力特点和损伤演化,测试和分析了不同腐蚀时期混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度、抗折强度、质量和超声波速的变化及加载受荷过程中应力应变曲线变化,运用损伤力学,对腐蚀损伤进行多指标全面评价。分析受荷过程中腐蚀损伤对混凝土应力-应变关系的影响。结合腐蚀时间和应变对混凝土损伤扩展的影响,建立受蚀混凝土的受荷损伤模型。采用环境扫描电镜(ESEM)和X射线衍射(XRD)分析受蚀混凝土的微观结构演化。试验结果表明:1混凝土受到硫酸盐侵蚀和干湿循环耦合作用,抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度的经时变化规律大致相同,均呈现先增大后减小,其中劈拉强度和抗折强度对侵蚀引起的损伤更加敏感,劣化更加明显。通过数据回归得到以各性能指标为损伤变量的混凝土腐蚀损伤演化方程,得到不同损伤因子之间的线性函数关系;2随着腐蚀环境的长期作用,腐蚀损伤混凝土试件峰值应力减小,峰值应变增加,弹性模量和峰值变形模量均有所降低。通过数学模型将腐蚀损伤和受荷损伤统一起来,表征混凝土受到的环境腐蚀、荷载及损伤之间的作用关系;3腐蚀产物钙矾石和石膏的膨胀作用和硫酸钠的结晶压在试件内部形成微破裂,随着腐蚀的加剧,微破裂逐渐增多和扩展。 展开更多

关键词 地下环境 硫酸盐侵蚀 干湿循环 微观结构 损伤演化模型

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单轴循环冲击下弱风化花岗岩的损伤演化 被引量：15

5

作者 闫雷 刘连生 +2 位作者 李仕杰 杨道学 刘伟 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期93-102,共10页

为研究爆破应力波作用下弱风化花岗岩的力学特性和损伤演化机理,利用直径50 mm的改进分离式Hopkinson压杆装置,开展以不同速度对花岗岩进行单次和等速循环冲击下的实验研究。研究结果表明:单次冲击中,用能量法确定的损伤阈值,可用于循... 为研究爆破应力波作用下弱风化花岗岩的力学特性和损伤演化机理,利用直径50 mm的改进分离式Hopkinson压杆装置,开展以不同速度对花岗岩进行单次和等速循环冲击下的实验研究。研究结果表明:单次冲击中,用能量法确定的损伤阈值,可用于循环冲击实验中;不同应变率下弱风化岩石裂纹扩展阶段存在应力松弛平台,且随应变率升高而愈发明显,峰值应力与应变率呈正相关。等速循环冲击中,最大应力、应变与冲击速度呈正相关,与岩样累积冲击总次数呈负相关;损伤演化具有3个阶段呈倒S形,由其构建的双参数损伤演化模型拟合效果理想,且具有物理意义;利用模型中的参数α和β可计算中值点处的损伤度和相对循环次数,且与冲击速度正相关;不同损伤变量计算的损伤演化模型不同,合理定义损伤变量是必要的。 展开更多

关键词 弱风化花岗岩 循环冲击 损伤阈值 演化模型

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2.5D-C/SiC复合材料的拉伸损伤研究 被引量：13

6

作者 常岩军 矫桂琼 +1 位作者 陶永强 王波 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期509-514,共6页

通过2.5D—C/SiC陶瓷基复合材料的面内拉伸试验,研究了材料在拉伸载荷作用下的力学性能和损伤演化过程,建立了2.5D—C/SiC复合材料的应力型和应变型拉伸损伤演化模型.结果表明,材料沿纵向和横向的拉伸应力-应变曲线相似,损伤过程基本相... 通过2.5D—C/SiC陶瓷基复合材料的面内拉伸试验,研究了材料在拉伸载荷作用下的力学性能和损伤演化过程,建立了2.5D—C/SiC复合材料的应力型和应变型拉伸损伤演化模型.结果表明,材料沿纵向和横向的拉伸应力-应变曲线相似,损伤过程基本相同.对应于拉伸应力应变曲线的三个特征切线模量,面内拉伸的损伤演化过程可以分为三个阶段:初始损伤阶段、损伤加速阶段和损伤减缓阶段.由应力型损伤演化模型可以推导出三个损伤阶段的两个特征应力,其中第一特征应力可以作为工程比例极限的参考值. 展开更多

关键词 陶瓷基复合材料 2.5D-C/SiC 损伤演化模型 拉伸性能

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循环荷载作用下沥青混合料的黏弹塑性损伤本构模型 被引量：11

7

作者 张俊 李志伟 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1496-1503,共8页

为较好描述损伤状态下沥青混合料的黏弹塑性应力-应变关系、明确动态循环荷载对其损伤本构关系的影响,利用经典黏弹塑性流变理论,在Burgers黏弹性模型上串联一个黏塑性元件,并根据损伤力学应变等效原理,建立了一个能体现动态循环荷载作... 为较好描述损伤状态下沥青混合料的黏弹塑性应力-应变关系、明确动态循环荷载对其损伤本构关系的影响,利用经典黏弹塑性流变理论,在Burgers黏弹性模型上串联一个黏塑性元件,并根据损伤力学应变等效原理,建立了一个能体现动态循环荷载作用特点及能考虑加载频率影响的沥青混合料黏弹塑性损伤本构模型.同时进行间接拉伸疲劳试验,研究加载频率、环境温度、应力水平、沥青用量及沥青种类对混合料应力-应变关系的影响,并标定模型参数、验证模型的有效性.结果表明:所建模型不仅能较好描述沥青混合料在动态循环荷载作用下的损伤本构关系,还能体现加载频率、环境温度及荷载水平等因素对应力-应变关系的影响;模型参数意义明确、规律性强,值得进一步研究和推广. 展开更多

关键词 道路工程 损伤本构模型 间接拉伸疲劳试验 疲劳损伤 损伤演化模型 循环荷载

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TC11钛合金热锻成形过程中延性损伤演化模型的建立 被引量：11

8

作者 张士宏 陈学伟 +2 位作者 王忠堂 宋鸿武 程明 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期128-131,共4页

基于连续损伤理论,考虑了变形温度与应变速率的影响,将与变形温度和应变速率相关的Zener-Hol-lomon参数作为一个修正函数A(Z)引入损伤演化模型,通过TC11钛合金在高温下的单向拉伸实验,确定了模型中的系数,建立了TC11钛合金高温塑性变形... 基于连续损伤理论,考虑了变形温度与应变速率的影响,将与变形温度和应变速率相关的Zener-Hol-lomon参数作为一个修正函数A(Z)引入损伤演化模型,通过TC11钛合金在高温下的单向拉伸实验,确定了模型中的系数,建立了TC11钛合金高温塑性变形的损伤演化模型。通过高温压缩实验对模型进行了验证,结果表明,该模型可以很好地对TC11钛合金在低应变速率下的损伤行为进行预测。 展开更多

关键词 ZENER-HOLLOMON参数 损伤演化模型 TC11钛合金 塑性变形

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冻融作用下煤矸石陶粒混凝土劣化规律及寿命预测 被引量：10

9

作者 邱继生 王斌 +2 位作者 关虓 熊光红 秦卿 《混凝土与水泥制品》 北大核心 2019年第11期61-65,共5页

通过对不同煤矸石陶粒掺量(0、20%、40%、60%)的混凝土进行快速冻融循环试验,探究了冻融循环后煤矸石陶粒混凝土的表面劣化、质量损失率和相对动弹性模量的变化规律,以不同冻融循环次数下煤矸石陶粒混凝土的动弹性模量为损伤变量,建立... 通过对不同煤矸石陶粒掺量(0、20%、40%、60%)的混凝土进行快速冻融循环试验,探究了冻融循环后煤矸石陶粒混凝土的表面劣化、质量损失率和相对动弹性模量的变化规律,以不同冻融循环次数下煤矸石陶粒混凝土的动弹性模量为损伤变量,建立了煤矸石陶粒混凝土冻融损伤劣化模型,并对其在自然冻融环境下的寿命进行了预测。研究结果表明,随着冻融循环次数的增加,煤矸石陶粒混凝土的抗冻性能逐渐降低,但降低幅度有所不同;随着煤矸石陶粒取代率的增加,混凝土的抗冻性能呈现先下降后提高再下降的趋势;建立的煤矸石陶粒混凝土冻融损伤劣化模型与试验结果符合较好,具有较高的精度;当煤矸石陶粒掺量为40%时,混凝土的抗冻性能效果最佳,抗冻耐久性寿命最长。 展开更多

关键词 煤矸石陶粒混凝土 抗冻性能 损伤劣化模型 寿命预测

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锂渣再生混凝土声发射特性与损伤模型 被引量：10

10

作者 许富威 秦拥军 +2 位作者 刘珂 崔壮 张亚斌 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第6期64-69,M0006,共7页

为研究锂渣再生混凝土的动态损伤特性,基于声发射技术,对掺有不同再生粗骨料和锂渣的混凝土进行了单轴抗压试验。依据试验中获取的力学特征曲线、声发射能量数、声发射累计事件数等参数,建立混凝土的损伤演化模型,揭示损伤材料与声发射... 为研究锂渣再生混凝土的动态损伤特性,基于声发射技术,对掺有不同再生粗骨料和锂渣的混凝土进行了单轴抗压试验。依据试验中获取的力学特征曲线、声发射能量数、声发射累计事件数等参数,建立混凝土的损伤演化模型,揭示损伤材料与声发射参数之间的关系。研究结果表明:再生粗骨料和锂渣作为混凝土集料是可行的,当再生粗骨料取代率为30%时,其力学性能及声发射效果较好。锂渣水化产生的胶凝物质能够有效地密实混凝土内部的孔隙结构,但锂渣掺量大于20%时,其自身的缺陷导致优势减弱。依据声发射累计事件数与应力的关系,推导出损伤演化模型,能较好地反映材料在单轴受压过程中的损伤演变规律。 展开更多

关键词 再生混凝土 锂渣 声发射 损伤 演化模型

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静动载耦合作用下裂隙岩石损伤本构及演化特征 被引量：9

11

作者 李心睿 徐清 +2 位作者 谢红强 肖明砾 何江达 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期3029-3036,共8页

裂隙岩石在经过地震作用后,包括初始弹性模量在内的强度参数将发生改变,力学特性受到影响。基于MTS岩石力学试验平台,预制不同裂隙倾角、间距和连通率的试样,在进行单轴压缩试验之前,预先施加一定频率和幅值的动荷载,以模拟地震波的影... 裂隙岩石在经过地震作用后,包括初始弹性模量在内的强度参数将发生改变,力学特性受到影响。基于MTS岩石力学试验平台,预制不同裂隙倾角、间距和连通率的试样,在进行单轴压缩试验之前,预先施加一定频率和幅值的动荷载,以模拟地震波的影响。基于宏观统计损伤模型,考虑动荷载作用造成的初始损伤与静荷载损伤的耦合作用,并根据最小耗能原理确定的损伤门槛值,建立修正的裂隙岩石试样损伤演化本构方程,并与试验结果对比,表明该方程能很好的描述试样峰前应力–应变关系。通过对损伤变量演化与裂隙岩石试样结构面特征关系的分析,表明裂隙的特征参数不影响试样的宏观本构关系。随着裂隙倾角增加,初始损伤量和临界损伤量均增加,损伤累积过程更显著;随着连通率增加,初始损伤量和临界损伤量均增加;随着裂隙间距增加,裂纹搭接、贯通程度增加,初始损伤量基本不变,临界损伤量减小。 展开更多

关键词 岩石力学 裂隙岩石 单轴压缩 静动力 耦合作用 损伤演化模型

原文传递

东北落叶松材单向顺纹受拉损伤模型 被引量：8

12

作者 谢启芳 张利朋 +1 位作者 王龙 钱春宇 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期109-116,共8页

从细观层次揭示木材顺纹受拉破坏的损伤演化机制,是建立木材损伤本构模型的基础.在分析木材宏观及细观构造特征的基础上,将木材等效为若干根并联的受拉木纤维,每根顺纹受拉木纤维等效为弹脆性的受拉微弹簧.基于概率思想,假定受拉微弹簧... 从细观层次揭示木材顺纹受拉破坏的损伤演化机制,是建立木材损伤本构模型的基础.在分析木材宏观及细观构造特征的基础上,将木材等效为若干根并联的受拉木纤维,每根顺纹受拉木纤维等效为弹脆性的受拉微弹簧.基于概率思想,假定受拉微弹簧的极限应变Δ为服从某一分布形式fΔ(x)的随机变量,推导了木材顺纹受拉损伤演化方程.在正确设置木材声发射参数即峰值定义时间(PDT)、撞击定义时间(HDT)和撞击闭锁时间(HLT)的基础上,通过木材顺纹受拉试件破坏过程中的声发射试验确定了受拉木纤维极限应变分布函数的参数,进而建立了木材顺纹受拉损伤模型.分析结果表明,声发射累计振铃计数与木材顺纹受拉细观损伤的累积过程是一致的,可用于反映木材顺纹受拉过程中的损伤演化特征. 展开更多

关键词 木材 顺纹受拉 微弹簧 损伤模型 声发射试验

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基于静水压理论的混凝土冻融破坏演化模型 被引量：3

13

作者 熊勃勃 高磊 +2 位作者 卢晓春 田斌 陈博夫 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期184-192,共9页

定量分析混凝土材料的抗冻性能是数字混凝土时代的基本要求之一,在全面分析混凝土抗冻性能影响因素和现有混凝土冻融破坏假说的基础上,推导了混凝土冻融破坏理论模型,该模型以内因和外因为自变量,以材料的微、细观结构演变为核心,实现... 定量分析混凝土材料的抗冻性能是数字混凝土时代的基本要求之一,在全面分析混凝土抗冻性能影响因素和现有混凝土冻融破坏假说的基础上,推导了混凝土冻融破坏理论模型,该模型以内因和外因为自变量,以材料的微、细观结构演变为核心,实现了混凝土抗冻性能的定量分析。模型计算分析表明:水泥水化产物物理力学性能、引气泡含量及孔径分布、最低温度、降温速率、应力水平、材料溢出距离等内、外因素,从不同角度、不同程度影响水泥基材料的冻融损伤特性,合理设计引气泡含量及引气泡孔径,方能有效提高混凝土的抗冻耐久性。且上述分析结果同已有研究成果有较好契合。研究成果能为混凝土的抗冻设计提供参考。 展开更多

关键词 混凝土 冻融破坏 演化模型 微、细观结构 工作环境

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复合材料层压板疲劳损伤演化模型的综述与评估

14

作者 冯炜森 杨成鹏 贾斐 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期226-236,共11页

疲劳损伤演化模型是材料疲劳性能退化与寿命预测的重要基础。本文对复合材料层压板的疲劳损伤演化模型进行了全面综述,针对材料损伤演化三阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)特征将其磨损模型分为两类:Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段模型和Ⅰ-Ⅱ两阶段模型。提出了模型... 疲劳损伤演化模型是材料疲劳性能退化与寿命预测的重要基础。本文对复合材料层压板的疲劳损伤演化模型进行了全面综述,针对材料损伤演化三阶段(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)特征将其磨损模型分为两类:Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段模型和Ⅰ-Ⅱ两阶段模型。提出了模型评估的五个基本标准,选取了八组不同加载条件下的疲劳损伤演化实验数据,对表征能力较强的疲劳磨损模型进行了分析评估。现有研究表明:绝大多数疲劳损伤演化模型属于宏观唯象模型,模型中引入的疲劳影响因素少,对实验的依赖程度高;对于Ⅰ-Ⅱ两阶段损伤,两阶段磨损模型具有很高的拟合精度;相比而言,Ⅰ-Ⅱ-Ⅲ三阶段磨损模型可准确模拟疲劳损伤演化全过程,比Ⅰ-Ⅱ两阶段磨损模型更具普适性,其中Mao、吴富强和Shiri的模型应用较为广泛。为了克服唯象模型的不足,须考虑不同影响因素下材料的微细观损伤形式和机理,进而发展基于物理机制的疲劳损伤演化理论和模型。 展开更多

关键词 复合材料层压板 疲劳损伤 损伤演化模型 模型评估

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三轴加卸载下混凝土损伤特性及抗渗性能研究

15

作者 杨福见 滕茂 +1 位作者 宋秋强 丁祥 《人民长江》 北大核心 2024年第2期195-202,共8页

地下跨江隧道混凝土衬砌在其服役期间会承受车辆等循环荷载的作用,导致混凝土衬砌产生不同程度的力学损伤,从而弱化了混凝土衬砌的抗渗性能。为此,针对高性能混凝土开展了三轴循环加卸载试验,研究了三轴循环加卸载全过程中高性能混凝土... 地下跨江隧道混凝土衬砌在其服役期间会承受车辆等循环荷载的作用,导致混凝土衬砌产生不同程度的力学损伤,从而弱化了混凝土衬砌的抗渗性能。为此,针对高性能混凝土开展了三轴循环加卸载试验,研究了三轴循环加卸载全过程中高性能混凝土变形及力学特性、力学损伤特性及抗渗性能演化规律及机制。研究结果表明:①循环加卸载引起的混凝土力学损伤随循环次数的增加而逐渐增大,并与塑性应变呈现出良好的指数形式演化关系。②循环加卸载下混凝土渗透率演化规律可分为稳定期、迅速增长期、缓慢变化期3个阶段,其中,围压水平对渗透率演化的第一阶段和第三阶段有明显的影响。③Logistic经验模型可以很好地描述混凝土渗透率与力学损伤之间呈现出的3阶段演化规律。研究结果有助于了解三轴循环加卸载全过程中高性能混凝土抗渗性能及力学损伤演化机制,同时可为确定不同应力水平下混凝土结构物力学损伤及抗渗性能提供参考。 展开更多

关键词 高性能混凝土 力学性能 抗渗性能 力学损伤 损伤演化模型 经验模型

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不同骨料粒径混凝土声发射特性分析 被引量：6

16

作者 于江 袁飞 秦拥军 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第5期61-66,94,共7页

通过研究3组普通混凝土轴心受压试件,以不同粗骨料最大粒径作为变量,研究其应力-应变曲线特征及损伤破坏特征.利用声发射技术,研究不同粗骨料粒径普通混凝土的声发射特性,从声发射波速、能量参数、空间定位分析、损伤演化规律等角度综... 通过研究3组普通混凝土轴心受压试件,以不同粗骨料最大粒径作为变量,研究其应力-应变曲线特征及损伤破坏特征.利用声发射技术,研究不同粗骨料粒径普通混凝土的声发射特性,从声发射波速、能量参数、空间定位分析、损伤演化规律等角度综合评价材料特性.结果表明:混凝土的强度指标及变形性能可通过应力-应变全阶段曲线较好地反映,随粗骨料粒径增大,强度呈下降趋势,但骨料间的咬合作用明显增强.声发射波速受材料的密实程度、骨料粒径尺寸影响较大,存在随粗骨料粒径增大、波速下降的趋势.从能量角度分析破坏的全过程,应力水平-累计能量曲线4个阶段特征分明,将事件数引入材料损伤本构方程建立不同粗骨料粒径下的损伤演化模型,对实时、定量评价材料损伤程度具有较高精度. 展开更多

关键词 应力-应变曲线 声发射 损伤过程 空间定位 损伤演化模型

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高铁防水封闭层沥青混凝土冻融损伤演化模型

17

作者 李进 石越峰 +3 位作者 肖鑫 楼梁伟 蔡德钩 肖飞鹏 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期281-288,共8页

为研究高速铁路防水封闭层用沥青混凝土(简称铁路沥青混凝土)的冻融损伤演化,制备了选用不同沥青和不同目标级配的4种聚合物复合改性铁路沥青混凝土,分析重复冻融循环作用下多温域宏观力学性能的劣化规律.构建针对冻融损伤演化模型,并... 为研究高速铁路防水封闭层用沥青混凝土(简称铁路沥青混凝土)的冻融损伤演化,制备了选用不同沥青和不同目标级配的4种聚合物复合改性铁路沥青混凝土,分析重复冻融循环作用下多温域宏观力学性能的劣化规律.构建针对冻融损伤演化模型,并对反复冻融循环作用下的损伤度进行计算.研究发现:4种铁路沥青混凝土在10次冻融循环作用后,各项力学性能指标的残留率均在80%以上;低温断裂能指标对冻融循环次数的增加最为敏感,更能及时反映铁路沥青混凝土的力学性能劣化;基于统计可靠度理论构建的铁路沥青混凝土冻融损伤演化模型的拟合优度值均接近0.99. 展开更多

关键词 高速铁路 防水封闭 沥青混凝土 冻融循环 损伤演化模型

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初始损伤对喷射混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响 被引量：3

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作者 贾飞 阎王虎 +3 位作者 潘慧敏 汤建华 王选明 高昆 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第7期2258-2267,共10页

为揭示有初始损伤的喷射混凝土在硫酸侵蚀作用下的性能劣化规律,根据超声波波速变化定义初始损伤度,利用压力试验机对混凝土试件进行初始损伤预制,使初始损伤出现5个不同梯度:0.10、0.15、0.20、0.25、0.30。通过干湿循环硫酸盐侵蚀试验... 为揭示有初始损伤的喷射混凝土在硫酸侵蚀作用下的性能劣化规律,根据超声波波速变化定义初始损伤度,利用压力试验机对混凝土试件进行初始损伤预制,使初始损伤出现5个不同梯度:0.10、0.15、0.20、0.25、0.30。通过干湿循环硫酸盐侵蚀试验,以外观形貌、质量变化率、相对动弹模量作为评价指标,并借助微观形貌分析和化学组成分析,系统研究了初始损伤度对喷射混凝土抗硫酸盐侵蚀性能的影响,探讨了影响机理,建立了初始损伤喷射混凝土在硫酸盐侵蚀作用下的损伤演化模型。结果表明,在整个侵蚀过程中,随着侵蚀时间的延长,喷射混凝土试件质量和相对动弹模量均呈先增大后减小的变化趋势。初始损伤度为0.10时混凝土受硫酸盐侵蚀过程影响较小,基本可以忽略。初始损伤度超过0.10后,试件在硫酸盐侵蚀作用下的劣化速度加快。经历180个干湿循环侵蚀后,初始损伤度为0.15、0.20、0.25、0.30组试件的质量较基准组分别下降了2.9%、3.4%、4.0%和4.7%,相对动弹模量分别降至0.42、0.34、0.28、0.16。预制初始损伤所产生的砂浆微裂缝和骨料位移为硫酸盐的侵入提供了有利条件,损伤度为0.10的试件表面有少量剥蚀,内部微裂纹较基准组略多,但腐蚀劣化并不严重。损伤度为0.30的试件表皮几乎全部脱落,内部出现了大量贯穿裂缝,裂缝较宽且深,反应产物中石膏和钙矾石晶体衍射峰强度最高,侵蚀损伤最为严重。根据相对动弹模量变化定义侵蚀损伤因子,所建立的损伤模型曲线与试验结果吻合较好,拟合相关系数均在0.94以上,可以较好地反映不同初始损伤喷射混凝土的损伤劣化规律。 展开更多

关键词 喷射混凝土 初始损伤 硫酸盐侵蚀 相对动弹模量 劣化机理 损伤演化模型

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考虑不同加载条件的粉砂质泥岩损伤特征 被引量：4

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作者 张向东 曲直 李军 《中国地质灾害与防治学报》 CSCD 2018年第3期120-126,共7页

为了研究粉砂质泥岩硐室开挖过程中围岩的损伤特性,该文提出了一个考虑损伤特性的粉砂质泥岩的加载损伤模型。采用三轴压缩试验,得出不同围压、不同加载速率下粉砂质泥岩的应力应变曲线,并与粉砂质泥岩的加载损伤模型相结合得到了粉砂... 为了研究粉砂质泥岩硐室开挖过程中围岩的损伤特性,该文提出了一个考虑损伤特性的粉砂质泥岩的加载损伤模型。采用三轴压缩试验,得出不同围压、不同加载速率下粉砂质泥岩的应力应变曲线,并与粉砂质泥岩的加载损伤模型相结合得到了粉砂质泥岩在加载过程中的损伤规律。为探究模型的可靠性,根据超声波在发生损伤材料的传导速度衰减特征,利用TICO混凝土超声波测试仪对加载过程中的试件进行超声检测,得到了粉砂质泥岩不同加载阶段的损伤变化规律。结果表明,所提出的的粉砂质泥岩加载损伤模型可以反映粉砂质泥岩的损伤演化规律。 展开更多

关键词 粉砂质泥岩 三轴压缩试验 损伤演化模型 超声检测

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单裂隙岩石高温作用下的力学性能分析 被引量：4

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作者 徐赔 陈有亮 +2 位作者 王苏然 李晓鹏 杨振坤 《水资源与水工程学报》 2016年第2期216-222,共7页

根据相似理论,通过在模拟材料中预制裂隙的方法模拟天然裂隙岩石,在20~800℃的高温下分析高温及裂隙倾角对岩体力学性能的影响,并对比白砂岩实验结果;基于Lemaitre应变等价原理及宏观统计分布理论建立岩石高温受荷损伤方程。研究表明：... 根据相似理论,通过在模拟材料中预制裂隙的方法模拟天然裂隙岩石,在20~800℃的高温下分析高温及裂隙倾角对岩体力学性能的影响,并对比白砂岩实验结果;基于Lemaitre应变等价原理及宏观统计分布理论建立岩石高温受荷损伤方程。研究表明：在400℃之前模拟材料及白砂岩的力学性能随着温度的升高而有所改善,超过400℃后,力学性能开始劣化,由此推定400℃为白砂岩的应力应变曲线阀值;试块的单轴抗压强度及纵波波速随着预制裂隙倾斜角度的增大而减小,超过45°后,随着角度的增大而增大;岩体高温受荷损伤是高温及应力耦合的过程,总损伤相对于高温及荷载损伤之和偏小,裂隙倾斜角度及高温作用对岩石损伤的影响趋势大体和对强度的影响趋势一致。 展开更多

关键词 模拟材料 高温 裂隙倾斜角 单轴压缩 损伤演化模型

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