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1.  冻融环境下红砂岩力学特性试验及损伤分析  被引次数:1
   张慧梅  杨更社《力学与实践》,2013年第35卷第3期
    将实验研究与损伤力学理论分析相结合,对红砂岩进行饱水状态下的冻融循环试验及不同冻融次数下的力学特性试验,分析了岩石的冻融损伤劣化过程,系统研究了岩石的变形破坏规律及损伤扩展力学特性.研究表明:红砂岩呈现出剥落和断裂的冻融损伤劣化模式;随着冻融次数的增加,岩石的强度及弹性模量急剧降低,并表现出压密性增大、弹性减弱、塑性增强的特征;岩石初始细观结构的缺陷经过损伤的非线性演化,表现出宏观力学性能的劣化.    

2.  冻融环境下混凝土损伤劣化机制的力学试验研究  
   田威  邢凯  谢永利《实验力学》,2015年第30卷第3期
   通过对自然状态以及饱水状态下的混凝土试样分别进行冻融循环试验,并在不同冻融循环次数后对混凝土试样进行单轴压缩强度测定,研究了材料弹性模量、抗压强度、应力应变关系等力学特性的变化规律,以此分析了在冻融环境下混凝土材料的损伤劣化机制。结果表明:混凝土冻融损伤劣化模式具有多样性,随着冻融循环次数的增加,混凝土试样逐渐呈现出颗粒脱落、微裂纹萌生扩展、剥蚀和块落等多种形式相结合的损伤劣化模式;而试样弹性模量及强度明显减小,且强度受水影响非常显著。该研究从试验角度解释了在冻融环境下混凝土力学性能的变化规律,为寒区重大工程冻融灾变预测、防治提供了较可靠的试验与理论依据。    

3.  寒区冻融环境条件下岩石损伤扩展研究探讨  被引次数:19
   杨更社  蒲毅彬  马巍《实验力学》,2002年第17卷第2期
   本文借助于岩石材料冻融循环CT扫描实验,对岩石材料在冻融循环条件下损伤扩展特性进行研究,着重探讨了冻融循环次数对岩石材料损伤扩展的影响,并对冻融循环条件下岩石损伤扩展本构关系进行了探讨。    

4.  酸性与高温环境下花岗岩力学性能试验研究  
   陈有亮  代明星  索晓航  吴丹丹《力学季刊》,2013年第34卷第1期
   在各种复杂环境下,冻融循环作用后岩石的力学特性是岩石力学与工程中的一个重要课题.作者用四种不同浓度的硝酸溶液模拟实际工程中的工业废水,用400°高温处理后的岩石模拟实际工程中的高放射性核废料中的岩石.通过花岗岩在0%、1%、3%、5%四种浓度硝酸溶液和一组高温共同作用的冻融腐蚀循环实验,研究了岩石质量、峰值应力和峰值应变随酸性溶液浓度变化的规律,发现岩石在酸性环境下的冻融循环损伤更为严重.基于Rabtnov损伤力学的概念,得出损伤变量D变化曲线,揭示了花岗岩力学性能劣化与溶液浓度的关系,为今后冻融腐蚀循环条件下岩石力学性能的研究提供一定的试验、理论基础.    

5.  不同化学溶液和冻融循环作用下砂浆力学特征的研究  
   韩铁林  师俊平  陈蕴生  钟丽佳  蒲诚  李智慧  李春磊《实验力学》,2019年第3期
   通过对不同化学溶液和冻融循环共同作用下砂浆物理力学特性进行室内试验,研究了溶液的酸碱性、浓度和化学成分对砂浆化学冻融损伤劣化程度的影响,进一步分析了化学冻融后试样物理力学特性的变化规律,并对不同化学溶液下砂浆的冻融损伤劣化机理进行了探讨。试验结果表明:溶液酸性越强,砂浆物理力学参数的冻融损伤劣化程度越大;冻融初期,碱性NaOH溶液抑制了砂浆的损伤劣化的程度,但随着冻融循环次数的增加,这种抑制作用逐渐消失。相同条件下,Na_2SO_4溶液加剧了砂浆的冻融损伤程度。试样抗折强度的化学冻融损伤劣化程度相对于其抗压强度要严重得多;同时,基于化学冻融前后砂浆的孔隙率建立损伤变量,来定量地描述砂浆化学冻融损伤的劣化程度。    

6.  长期冻融循环引起黄土强度劣化的试验研究  
   董晓宏  张爱军  连江波  郭敏霞《力学学报》,2010年第18卷第6期
   以陕西杨凌地区黄土为研究对象,进行了不同含水率、不同干密度的黄土在不同冻融循环次数作用下的直剪试验,探索出进行黄土反复冻融循环试验的方法和控制标准,探讨了封闭系统下黄土在反复冻融循环作用下的抗剪强度劣化特性规律。试验结果表明:黄土在反复冻融循环作用下,表面破坏比较严重; 随着冻融次数的增加,黄土的黏聚力先减小后增大,最低值发生在10次冻融循环之内; 内摩擦角基本不变; 反复冻融循环作用在3~5次对黄土强度有较大的影响,会导致黄土强度的劣化现象发生,但长期冻融作用则会主要体现在对黄土表面的变形破坏等其他方面。    

7.  含初始损伤岩石的冻融损伤试验研究  被引次数:1
   陈有亮  代明星  刘明亮  吴丹丹  王朋《力学季刊》,2013年第34卷第1期
   在实际工程中,岩石大多是含初始损伤的,分析含初始损伤岩石的力学性能有重要的工程意义.预先统计岩石试块的初始抗压强度,然后根据其抗压强度给岩石试块施加压力.分别施加了极限抗压强度的10%、30%、50%、70%、80%、90%,以形成不同的初始损伤.然后通过低温冻融实验和单轴压缩实验,将岩石在传统循环荷载作用后的损伤与低温冻融损伤进行比较,得出这两种损伤的异同点,建立了岩石材料在不同环境条件下的损伤表达式,研究了初始损伤对岩石冻融的影响,对今后估测含初始损伤岩石的冻融寿命有一定参考价值.    

8.  岩石对冲击波的非线性动态响应  
   宛新林  聂细江  席道瑛《实验力学》,2010年第25卷第3期
   对干燥、饱水、饱泵油大理岩和饱和砂岩进行了SHPB冲击压缩实验,得到了干燥岩石和饱和岩石的应力波衰减规律.在应力波传播过程中,其幅值有较大的衰减,干燥岩石的衰减最大,且孔隙度越大衰减越大,饱和岩石还存在较强的波弥散效应.在小于岩石屈服强度时,多次冲击加载下获得随冲击加载次数的增加,加载模量增大,残余应变减小的压实效应.这一结果可用于大型地震工程和防护工程的设计和建造.    

9.  含水率对砂岩渐进破裂过程影响的试验研究  
   唐鸥玲  李天斌  陈国庆《实验力学》,2016年第31卷第4期
   为了研究含水率对砂岩渐进破裂过程的影响,采用MTS-815岩石力学试验系统,考虑不同围压及含水率条件下砂岩的三轴试验,对其渐进破裂坏过程进行试验研究,分析不同含水率条件下砂岩的渐进破裂指标及其扩容特性的演化规律.研究结果表明,含水率对砂岩的渐进破裂过程存在促进作用;随着含水率的增加,砂岩的闭合应力、起裂强度、损伤强度和峰值强度均逐渐减小;且当砂岩饱水系数在0.7左右时,岩石损伤强度和峰值强度减少量超过20%;砂岩含水率对岩石强度的弱化作用较明显,而砂岩含水率的变化对扩容速率影响不明显,但随着含水率的增大,岩石压缩极限减小,扩容提前发生.    

10.  冰冻作用对固化污泥强度及变形特性影响  
   胡学涛  梁冰  陈亿军  曾刚  王士权《实验力学》,2016年第31卷第4期
   冻融作用会引起固化污泥的破坏,威胁工程体的稳定性.本文在封闭系统下,对固化污泥进行冻融试验,研究了不同冰冻发生时间及不同冻结时间对固化污泥抗压强度及变形特性的影响,并根据试验结果选取试样进行电镜扫描.研究结果表明:冻融作用对固化污泥的强度及变形特性影响很大,且源于冻融作用对固化污泥微观结构的影响;冰冻发生时间越早,水化程度越低,颗粒粘结越弱,固化体整体性越差,强度越低,冻融作用引起的强度衰减越大,固化体呈现塑性破坏;冰冻时间越长,引起的强度破坏越大,但强度衰减率随时间增加较小.上述研究成果可为寒区污泥固化填埋的安全处理提供技术参数及指导.    

11.  基于细观孔结构的混凝土损伤劣化特性分析  
   罗晓辉  徐育才  罗昕《武汉大学学报(理学版)》,2005年第Z2期
   通过冻融循环试验,探讨了在不同损伤定义下,普通混凝土与高性能混凝土的宏观强度损伤与细观孔洞结构的相互关系和混凝土损伤劣化特性规律,进而得到了反映混凝土损伤劣化特性的重要结论.    

12.  循环载荷下滞回环与石膏损伤破坏性能的关系  
   李晓彤  周跃进  王明宇《实验力学》,2018年第2期
   为了探求石膏的破坏与循环加卸载下滞回环面积的关系,石膏在自然以及饱水状态下滞回环的变化规律,以及滞回环面积与石膏强度的联系,利用CMT5305试验机对自然和饱水状态下的石膏进行单轴循环加卸载实验。对两种状态下石膏的应力-应变曲线进行分析,并计算出滞回环的面积,绘制出其面积变化曲线。结果表明,滞回环的面积随着加载载荷的增加而增加,且增长速率越来越快;饱水状态下的石膏滞回环面积明显小于自然状态下的石膏,且破坏方式和破坏程度不同于自然状态下的石膏;同一试样的两个相邻滞回环面积之差,代表了岩石损伤的速率,且石膏的损伤速率整体呈增加趋势。    

13.  冻融循环作用下再生混凝土砖砌体通缝受剪试验研究  
   商效瑀  郑山锁  徐强《实验力学》,2015年第30卷第6期
   本文报导了对冻融循环作用下96个再生混凝土砖砌体抗剪试件进行的沿通缝抗剪试验。研究涉及冻融循环对再生混凝土砖砌体抗剪力学性能的影响,对比分析不同胶结材料试件的破坏形态及其抗剪强度,揭示冻融损伤对再生混凝土砖砌体抗剪强度的影响规律,并从微观角度探讨砂浆孔隙变化对砖砌体抗剪承载力的影响,建立再生混凝土砖砌体抗剪强度冻融损伤衰减模型。结果表明:砖砌体抗剪强度受冻融环境影响非常明显,其抗剪强度随冻融循环次数的增加而降低,降低的速度呈现出先慢后快的趋势;粉煤灰的加入有助于改善冻融环境下砖砌体的抗剪能力;对于石灰砂浆抗剪试件,初期的抗剪能力及冻融后的抗剪能力均下降;建立了考虑冻融损伤影响的砖砌体抗剪强度衰减模型,试验数据与计算结果吻合较好。    

14.  不同粒径砂粒水泥砂浆冻融破坏实验研究  
   王来贵  丁盛鹏  何慧娟  刘向峰《实验力学》,2019年第1期
   为研究颗粒粒径差异对水泥砂浆冻融破坏的影响,对不同粒径砂粒水泥砂浆试件进行冻融循环实验,测试不同冻融循环周期后水泥砂浆立方体抗压强度,并利用扫描电子显微镜(SEM)对不同粒径砂粒试件破坏面进行观察,分析冻融循环条件对不同粒径砂粒试件破坏形态及其物理力学性质变化规律的影响。结果表明:随冻融周期增加,粒径30目试件表面以颗粒脱落为主,粒径40目试件表面以片状剥落为主。纵波波速以及单次冻融前后质量差值均随冻融周期增加而降低。在冻融循环前期,水化反应对试件力学性能影响占主导地位,造成试件抗压强度、弹性模量增加,冻融循环后期,冻融损伤加剧,微裂纹、微孔洞扩展造成抗压强度、弹性模量降低。相同冻融周期后,纵波波速、抗压强度和弹性模量随粒径减小而降低。提出改进的微观颗粒胶结物理模型,解释了不同粒径水泥砂浆冻融破坏机制。    

15.  单轴荷载下饱水岩石静态和动态抗压强度的细观力学分析  
   王斌  李夕兵《爆炸与冲击》,2012年第32卷第4期
   由于单轴荷载下饱水岩石的动态力学特性与静态力学特性存在很大差异,从宏观上进行力学分析存在局限性。根据岩石受压全应力应变曲线的细观机制,分析了静态及动态单轴荷载条件下孔隙水影响饱水岩石裂纹扩展的情况。在静态单轴压缩条件下,初始裂隙受压使自由水产生孔隙水压力,自由水对翼裂纹有向外挤压的应力,促进裂纹扩展。在动态单轴压缩条件下,自由水会产生粘结力,抑制裂纹扩展。根据翼裂纹受压扩展原理,推导出饱水单轴条件下动态抗压强度、静态抗压强度的计算公式,在相同断裂韧度下,饱水岩石静态抗压强度<风干岩石静态抗压强度<饱水岩石动态抗压强度。对自然风干和饱水砂岩进行单轴静态、动态压缩实验,结果与理论模型的结果相符。    

16.  天然盐渍土冻融循环时水盐迁移规律及强度变化试验研究  
   包卫星  谢永利  杨晓华《力学学报》,2006年第14卷第3期
   通过对新疆喀什地区12处天然盐渍土室内基本性质试验分析,选取典型天然盐渍土,在开放系统中进行反复冻融循环条件下的试验研究。研究了天然盐渍土在多次冻融循环时的水分和盐分迁移规律及强度变化特征。试验结果表明:经多次冻融循环,低液限粘土试样水分重分布与盐分重分布有很大的一致性,水分和盐分自下而上迁移;试样粘聚力自下而上线形减小,内摩擦角呈s形分布。含砂低液限粘土试样冻融循环过程中,易溶盐均随水分向冷端面迁移,离子剖面呈现中间大两端小的趋势;试样粘聚力呈反s形分布,内摩擦角均呈s形分布。    

17.  冻融对重塑黏土导热系数影响的试验研究  
   汪恩良  姜海强  崔恩彤  解飞  靳婉莹  肖尧《工程热物理学报》,2018年第4期
   在工程建设中,导热系数作为温度场的重要参数一直是岩土工程领域的研究热点。为研究冻融作用对土体导热系数的影响规律,室内制作不同含水率和不同干密度的饱和与非饱和试样在低温环境模拟试验箱中进行封闭系统和开敞系统冻融循环,并提出实验室修正系数α和冻结指数相似比C_I对冻融过程温控模式进行优化。结果表明:未冻融试样,导热系数随含水率和干密度的增加而线性增加;封闭系统中,冻融后导热系数减小,且含水率对导热系数的影响大于干密度和冻融循环次数.通过对导热系数的偏相关分析发现,其偏相关系数分别为:0.998,0.994,-0.980.冻融次数与导热系数关系呈负相关,饱和试样中导热系数随冻融循环次数增大而降低.在考虑冻融作用时引入冻融项λ_f对Chung和Horton模型进行修正,修正后模型在预测饱和试样导热系数时与真实值相差较少,模型拟合度R~2为0.88.开敞系统中,冻融作用可改变试样的饱和状态,使非饱和土达到饱和,并且随着冻融次数的增加,试样导热系数先急剧增大后缓慢减小。    

18.  多孔隙流固耦合砂岩的冲击损伤效应  
   高全臣  陆华  王东  何广骥《爆炸与冲击》,2012年第32卷第6期
   采用分离式霍普金森压杆冲击实验系统,对流固耦合的多孔隙红砂岩试样进行了不同冲击速率下的损伤效应对比实验,得到反复冲击作用下多孔隙砂岩试件的损伤演化本构关系曲线。通过检测不同冲击速率作用前后流固耦合砂岩试样的声波速度变化和冲击损伤破坏结果,探讨多孔隙流固耦合砂岩的冲击损伤演化的主要影响因素,得出冲击损伤强度随声波速度和孔隙率的变化曲线;提出不同耦合介质和孔隙率对多孔隙砂岩冲击损伤效应的影响关系。    

19.  考虑孔隙影响的混凝土有效弹性模量预测分析研究  
   吴丹  陆林军  乔丕忠  谢瑞峰《力学季刊》,2019年第1期
   本文通过纳米压痕实验技术得到混凝土材料细观各相参数,基于渐进均匀化理论,采用蒙特卡洛方法和双向游走方法建立了含孔隙混凝土的胞元模型.分析了孔隙在冻融循环次数增加情况下对混凝土有效弹性模量的影响,同时与有限元模拟分析进行了比较.结果表明:随着冻融循环次数增加,孔隙体积分数增大,界面与砂浆压痕模量相对降低,但对骨料影响较小,导致混凝土宏观弹性模量随之降低;理论分析预测的混凝土有效弹性模量与有限元模拟结果吻合良好.应用含孔隙混凝土胞元模型能有效地预测混凝土宏观弹性模量,进而也为其在冻融作用下老化演变机理的研究评估提供了基础.    

20.  冻融循环下预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的耐久性研究  
   彭晖  王浩  付俊俊  李知兵  张克波《实验力学》,2014年第29卷第3期
   预应力CFRP加固混凝土结构技术由于具有显著优势,越来越多地被应用在桥梁加固中,本文针对冻融循环作用下预应力CFRP板加固钢筋混凝土梁的耐久性能进行了实验研究。通过12片加固梁试件的实验研究了不同次数冻融循环作用下预应力CFRP板加固梁的破坏形态和承载性能,分析了混凝土强度等级、冻融循环次数、CFRP初始应力水平等因素对加固梁耐久性能的影响。实验结果表明:经历冻融循环后试件的开裂荷载和极限承载能力都有了不同程度的下降,冻融侵蚀对CFRP加固混凝土结构产生了明显的不利影响;随着冻融循环次数的增加,加固试件的破坏模式逐渐由混凝土保护层剥离转变为界面剥离的破坏形态;冻融循环作用对预应力加固试件的整体不利影响要大于非预应力试件;混凝土强度为C60的预应力CFRP加固试件在冻融侵蚀作用下的退化要较强度为C30的加固试件显著。    

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