循环荷载下岩-砼复合试件疲劳破坏与能量演化研究

作者:黄小晴; 张庭风; 王小平; 许晓亮; 王乐华
来源:三峡大学学报(自然科学版), 2022, 44(06): 58-65.
DOI:10.13393/j.cnki.issn.1672-948x.2022.06.008

摘要

在地下洞室开挖过程中,围岩-衬砌支护结构长期受到钻孔爆破等施工扰动产生的周期性荷载影响,使支护体系面临着失稳破坏的潜在风险.对此,制作了混凝土与砂质板岩的复合试件,探讨围岩-衬砌复合试件在不同应力水平单轴循环荷载下的疲劳损伤特性,揭示围岩-衬砌复合试件的能量演化规律.试验结果表明:复合试件的单轴抗压强度介于纯砼和岩石试件中间,且更接近于纯砼试件,其力学性能随砼强度的增大而增强;在单轴循环加卸载条件下,复合试件破坏以沿二者接触面的剪切破坏为主,相较于单轴压缩试验结果,其内部裂纹得到充分扩展,破坏更为彻底;循环加卸载过程中复合试件内部储存的弹性应变能占比较高,耗散能较低,而在临近破坏前,耗散能突增,可为围岩-衬砌结构的失稳预测提供依据.

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