冻融环境与循环荷载耦合下砂岩多尺度劣化破坏演变机理研究

项目名称： 冻融环境与循环荷载耦合下砂岩多尺度劣化破坏演变机理研究

项目编号： No.51409122

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 水利工程

项目作者： 倪骁慧

作者单位： 嘉兴学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 随着寒区水利水电工程的开展及规模的扩大，冻融环境与循环荷载共同作用致使岩体工程灾害频发。冻融环境与循环荷载耦合下岩石多尺度劣化破坏演变机理问题成为当今国际岩石力学与工程研究的前沿课题。本项目通过对天然砂岩试样进行冻融循环试验、单轴压缩试验、单轴循环荷载试验及切片电镜扫描试验的研究，基于岩石力学理论，在宏观尺度上确立冻融参数、荷载参数与强度、变形、能量指标之间的关系；并采用图像处理技术、统计学及分形学，在细观尺度上定量描述冻融砂岩微裂纹损伤特征，揭示冻融砂岩宏观、细观疲劳劣化机理和损伤演化过程中能量积聚、传递与释放的规律，深刻认识冻融砂岩疲劳破坏的宏观力学特点和细观裂纹量化特征；进而结合岩石力学、断裂力学、损伤力学及细观力学，运用能量耗散原理，建立冻融环境与循环荷载耦合下砂岩多尺度力学模型。研究成果对正确认识寒区岩体疲劳破坏机理具有重要理论指导意义，为科学评价岩体工程稳定性提供重要依据。

中文关键词： 冻融循环；劣化机理；卸荷试验；扫描电镜；砂岩

英文摘要： With the development and scale expanding of the hydraulic and hydro-power engineering in cold regions, there are many complex disasters in rock engineering caused by freeze-thawing cycles and cyclic loading. The multiscale damage evolution mechanism of ro

英文关键词： freeze-thawing cycles；degradation mechanism；unloading tests；scanning electron microscopy；sandstone