【摘 要】
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在岩土工程领域,岩石体经常受到循环荷载作用,导致其力学性质劣化,给工程建设带来严重威胁,因此研究循环荷载作用下岩石的损伤力学特性具有重要的工程价值。本文以类砂岩为试验对象,研究循环加卸载作用下类砂岩的弹塑性应变、弹性模量、能量密度随循环次数的变化规律和损伤演化特征,建立了分等级循环加卸载作用下类砂岩的损伤本构模型,模型参数具有明确的物理意义。主要研究结果如下:（1）根据残余塑性应变的变化趋势将循环
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在岩土工程领域,岩石体经常受到循环荷载作用,导致其力学性质劣化,给工程建设带来严重威胁,因此研究循环荷载作用下岩石的损伤力学特性具有重要的工程价值。本文以类砂岩为试验对象,研究循环加卸载作用下类砂岩的弹塑性应变、弹性模量、能量密度随循环次数的变化规律和损伤演化特征,建立了分等级循环加卸载作用下类砂岩的损伤本构模型,模型参数具有明确的物理意义。主要研究结果如下:（1）根据残余塑性应变的变化趋势将循环过程分为四个阶段:初始循环阶段、稳定发展阶段、加速变形阶段和破坏阶段;等荷载幅值循环应力—应变曲线的滞回环表现为“疏”—“密”—“疏”的特征;循环荷载作用下类砂岩的弹性模量随循环等级的增加先增大后减小。（2）分等级循环荷载作用下输入能密度和弹性能密度随循环等级的提高不断增大,输入能密度呈“上凹”形增长,弹性能密度呈线性增长,耗能比随循环等级的提高先减小后缓慢增大,在临近破坏时突然增大,呈“勺”形演化特征;等荷载幅值循环荷载作用下能量密度和耗能比随循环次数呈三阶段演化特征。（3）塑性应变法计算的损伤变量增长过程可分为三个阶段:缓慢增长阶段、加速增长阶段、跳跃增长阶段。耗散能法计算的损伤变量在分等级循环作用下随循环等级增加呈指数增长,在等荷载幅值循环荷载作用下呈线性增长。（4）基于应变等价原理,建立了分级循环加卸载类砂岩损伤本构模型。参数m与微元体强度分布集中程度有关,m的绝对值越大,类砂岩微元体强度分布集中程度越高,材料强度越大,脆性越大。参数F0与类砂岩的宏观平均强度有关,当m小于0时,F0越大,类砂岩宏观平均强度越低;当m大于0时,F0越大,类砂岩宏观平均强度越高。图[46]表[13]参[83]
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