单轴压缩下混合集料胶结充填体变形破坏及能耗特征分析

• 作者: 尹升华 侯永强 杨世兴 张敏哲 曹永
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 充填体 单轴压缩 能耗特征 损伤破坏 应变能
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 地质工程• 土木工程|Geological Engineering and Civil Engineering
• 页码范围: 936-947
• 页数: 12页
• 分类号: TD853
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.03.025

摘要

开展混合集料胶结充填体单轴抗压试验,研究不同粗骨料替代率下充填体试样的变形破坏模式及力学特征,并揭示试样峰前变形阶段能量分配演化规律及单轴受压破坏的能量损伤演化过程.研究结果表明:充填体试样在峰前变形阶段呈现出孔隙与裂隙二次压密的特征,且峰值应力随粗骨料替代率增大遵循二次函数增长规律,说明粗骨料替代率存在最优范围;随着粗骨料替代率不断增大,充填体试样破坏形态由贯穿剪切破坏为主向贯穿张拉破坏为主转化,且粗骨料含量越多,试样破坏越严重;充填体试样的峰前弹性应变能及单位体积应变能随粗骨料替代率的增大遵循二次函数增长规律,而耗散能及总应变能在粗骨料替代率低于最优值时随粗骨料替代率增大呈线性增长规律,超过最优值后则呈指数函数递减规律;充填体峰前变形阶段的总应变能及耗散能随应变增加呈Logistic函数形式增长规律,且峰值应变对应的能量随粗骨料替代率增大呈先增加后减小的趋势;由损伤值与能耗的演化规律可知,充填体试样受压破坏的能量损伤演化过程可划分为初始损伤、损伤增长、损伤稳定发展、损伤加速及损伤破坏5个阶段.