【摘 要】
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寒冷地区的岩体工程受季节和昼夜交替的作用,遭受冻融循环的影响。岩体内部结构内部水分冻结作用下产生冻胀力而发生破坏,长期的冻融循环作用对岩体损伤显著。受深部地下工程、沿海工程和环境污染的影响,岩体工程的环境水组成复杂,使得寒区岩体工程在遭受冻融循环的影响之外还遭受环境水的腐蚀影响。因此,本文以酸性环境下冻融砂岩为研究对象,利用MTS816电液伺服岩石力学试验系统和分离式霍普金森压杆（SHPB）试验系
【基金项目】
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中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2020ZDPYMS35）；
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寒冷地区的岩体工程受季节和昼夜交替的作用,遭受冻融循环的影响。岩体内部结构内部水分冻结作用下产生冻胀力而发生破坏,长期的冻融循环作用对岩体损伤显著。受深部地下工程、沿海工程和环境污染的影响,岩体工程的环境水组成复杂,使得寒区岩体工程在遭受冻融循环的影响之外还遭受环境水的腐蚀影响。因此,本文以酸性环境下冻融砂岩为研究对象,利用MTS816电液伺服岩石力学试验系统和分离式霍普金森压杆（SHPB）试验系统,并借助D8ADVANCE型X射线衍射仪和TENCAN VEGA COMPACT型钨灯丝扫描电镜系统等试验仪器,进行了酸性环境下冻融砂岩的单轴压缩试验和动态压缩试验,对酸性环境下冻融砂岩的力学特性及损伤机理开展研究,主要研究成果如下:（1）通过开展X射线衍射测试和扫描电镜测试,研究酸性环境和冻融循环影响下砂岩的矿物成分变化规律和微观结构变化特征,分析冻融循环、水岩反应和微观组织损伤机理。（2）开展酸性环境下冻融砂岩的单轴压缩试验,分析酸性溶液、冻融循环对酸性环境下冻融砂岩的单轴抗压强度、弹性模量的影响规律,阐明酸性环境下冻融砂岩宏观力学特性对酸性溶液浓度、冻融循环及其次数敏感性特征。（3）研究酸性环境下冻融砂岩的质量、超声波脉冲速度变化规律,探究其与砂岩宏观力学特性的关系;基于超声波脉冲速度建立酸性环境下冻融砂岩的损伤演化规律,构建酸性环境下冻融砂岩的损伤演化与酸性溶液浓度、冻融循环及其次数的联系。（4）开展酸性环境下冻融砂岩的动态压缩试验,分析得到酸性溶液、冲击速度对酸性环境下冻融砂岩的动态抗压强度、动态峰值应变和动态弹性模量的变化规律,阐明酸性环境下冻融砂岩动态力学特性对酸性溶液浓度、子弹冲击速度敏感性特征。（5）基于损伤力学理论和等效应变推广原理,通过动态弹性模量建立了动态损伤变量;建立酸性环境下冻融砂岩的动态损伤非线性粘弹性本构模型,标定了模型参数并通过与试验结果的对比验证了本构模型的有效性,从而揭示酸性环境下冻融砂岩的损伤机理。本论文有图44幅,表21个,参考文献83篇
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