Влияние циклических температурных изменений при трёхосном напряжённом состоянии на механические свойства песчаника пещер дацзы

JIANG Siwei ,  

WANG Chenglong ,  

LIU Dongsheng ,  

GUO Yachen ,  

ZHANG Wengang ,  

CHEN Huili ,  

摘要

В результате длительного воздействия попеременного нагрева и охлаждения механические свойства горных пород пещерных храмов изменяются, что влияет на работы по их охране и использованию. В качестве объекта исследования взят песчаник пещер дацзы Чунцина. Проводилось исследование механических свойств песчаника методом трёхосного сжатия. Процесс изменения температуры был спроектирован как высокотемпературный (60 ℃), комнатная температура (25 ℃), низкотемпературный (0 ℃) режимы с различным числом циклов чередования нагрева и охлаждения (5, 10 раз), разной продолжительностью высокого и низкого температурного воздействия (2, 4 ч), разными способами охлаждения (естественное и водяное охлаждение), чтобы проанализировать влияние разного температурного режима на предел прочности, деформацию, модуль упругости, угол внутреннего трения, когезию и характер разрушения песчаника дацзы. Результаты показали, что после циклов нагрева и охлаждения механические свойства песчаника ухудшились: прочность, модуль упругости, когезия и угол внутреннего трения снизились в различной степени; предельная деформация увеличилась; при трёхосном сжатии характер разрушения преимущественно представлял собой сдвиг по одному сдвиговому слою, после циклов нагрев-охлаждение разрушение стало более сложным и появилось “Y”-образное сопряжённое сдвиговое разрушение; окружающее напряжение улучшает механические свойства, увеличивая прочность и модуль упругости образцов.

关键词

песчаник пещер;влияние температуры;трёхосное сжатие;механические свойства;характер разрушения

阅读全文