Estudo experimental das características mecânicas de corpos rochosos intercamadas macias e duras com diferentes graus de dano após ciclos de carregamento e descarregamento e ciclos de umidade e secura

MIAO Shuaisheng ,  

SU Lijun ,  

HU Bingli ,  

摘要

Investigar as propriedades mecânicas de corpos rochosos intercamadas macias e duras com diferentes níveis de dano inicial é crucial para avaliar a estabilidade das rochas danificadas pós-sísmicas sob ciclos periódicos alternados de umidade e secura. Os objetos de estudo foram arenito metamórfico e rochas micáceas intercamadas; por meio de testes cíclicos de carregamento e descarregamento e ciclos de umidade-secura, prepararam-se amostras com diferentes graus de dano inicial. Posteriormente, foram realizados ensaios de compressão uniaxial para analisar as características de deformação e falha, o processo de evolução de fissuras, as leis de degradação da resistência das amostras com diferentes níveis de dano inicial, explorando os sinais precursores da falha e revelando, em nível microscópico, os mecanismos de deterioração e dano. Os resultados indicam que: o coeficiente de diferença de deformação pode quantificar as diferenças de deformação em diferentes áreas da superfície da amostra; fissuras transcísticas e intercísticas se estendem durante todo o processo de carregamento, sendo a forma principal de ruptura por tração; o aumento da proporção de ruptura por cisalhamento provoca aumento do coeficiente de variação RA/AF Cv; quando Cv chega a 6,5, a amostra está próxima da falha; o modo de falha por cisalhamento da amostra é controlado principalmente pelas características estruturais da rocha, enquanto o dano inicial influencia o tipo de ruptura e o desenvolvimento das fissuras; o dano inicial causa redução do módulo elástico, resistência à compressão e deslocamento da falha; o aumento das microfissuras e o enfraquecimento da cimentação entre partículas são as causas fundamentais da degradação das propriedades mecânicas macroscópicas da rocha.

关键词

corpos rochosos intercamadas macias e duras; dano inicial; carregamento e descarregamento cíclico; ciclos de umidade e secura; características mecânicas; emissão acústica; sinais precursores de falha

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