冻融循环条件下岩石_喷射混凝土组合试样的力学特性试验研究

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1、冻融循环条件下岩石–喷射混凝土组合试样的力学特性试验研究项伟，刘珣(中国地质大学工程学院，湖北武汉430074)摘要：选取2008年极端冰雪受灾地区灰色砂岩，制作岩石与C20喷射混凝土组合试样，通过冻融循环试验、单轴压缩试验、中/低不同围压三轴压缩试验、中/低不同轴压直剪试验及微观扫描试验系统研究岩石–喷射混凝土组合试样的宏观物理力学性质及微观破坏机制。试验结果揭示研究对象在不同含水状态(干燥或饱和)、不同冻融循环次数条件下的损伤模式、破坏准则及强度指标变化规律。在此基础上，建立冻融前后组合试样的损伤软化统计本构

2、模型。经与三轴压缩试验曲线对比，该本构模型能较真实地反映破坏的全过程，可靠性较高。关键词：岩石力学；极端冰雪灾害；冻融；组合试样；破坏准则；本构模型中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)12–2510–12EXPERIMENTALSTUDYOFMECHANICALPROPERTIESOFCOMBINEDSPECIMENWITHROCKANDSHOTCRETEUNDERFREEZING-THAWINGCYCLESXIANGWei，LIUXun(FacultyofEngineeri

3、ng，ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan，Hubei430074，China)Abstract：Thegraysandstonefromdisasterareaofextremeiceandsnowinearly2008isselectedtomakethecombinedspecimenwithgraysandstoneandC20shotcrete.Throughdifferentkindsoftests，i.e.freezing-thawingcyclingtest，uni

4、axialcompressiontest，triaxialcompressiontestundermediumandlowconfiningpressures，directsheartestundermediumandlowaxialpressures，micro-scanningtest，themacroscopicphysico-mechanicalpropertiesofcombinedspecimenwithrockandshotcreteanditsmicro-damagemechanismarebot

5、hstudiedsystematically.Thetestresultsrevealthedamagemode，failurecriterionandvariationofstrengthindicesofthecombinedspecimenwithdifferentwatercontents(driedorsaturated)afterdifferentfreezing-thawingcycles.Basedontheaboveresults，thedamagesofteningstatisticalcon

6、stitutivemodelsforcombinedspecimenwithrockandshotcretebeforeandafterfreezing-thawingareestablished.Bycontrastwiththecurvesoftriaxialcompressiontest，thenewdamagesofteningstatisticalconstitutivemodelscantrulyreflecttheentiredamageprocessandthemodelsareconsidere

7、dtobereliable.Keywords：rockmechanics；extremeiceandsnowdisaster；freezing-thawing；combinedspecimen；failurecriterion；constitutivemodel范围持续的极端冰雪灾害天气，湖南、湖北、安徽、江西、广西、贵州等20个省(区、市)不同程度地受灾，其影响范围之广、持续时间之长、强度之大、灾害之重为历史罕见，对交通运输、能源供应、电引言12008年1月10日～2月5日，我国出现了大收稿日期：2010–05

8、–13；修回日期：2010–08–03基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目(2008BAC47B0X)作者简介：项伟(1953–)，男，1997年于德国卡尔斯鲁厄大学环境地质工程专业获自然科学博士学位，现任教授、博士生导师，主要从事大型水利水电工程地质、岩土工程性质、地质灾害防治、遥感监测和环境地质工程方面的教学与研究工作。E-mail：xiangwei@cug.ed