在单轴压缩下花岩混凝土复合材料的变形和能量损伤特征
Qingwen Li1, Shuhan Gu1, Hanjing Li1
1School of Civil and Architectural Engineering, Liaoning University of Technology, Jinzhou, 121001, China.
这项研究表明,断裂倾向显著影响花岩混凝土复合材料的强度和弹性模量. 较高的角度通常会增加压力强度和弹性模量,影响裂传播和故障预测.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 岩石机械学 岩石机械学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 岩石质量的机械行为对于土木工程项目至关重要.
- 了解破裂接口的影响,特别是岩石混凝土,对于结构完整性至关重要.
- 以前的研究还没有完全阐明断裂几何和复合机械反应之间的复杂相互作用.
研究的目的:
- 研究破碎岩石-混凝土接口特征对岩石质量和工程机械反应的影响.
- 分析花岩混凝土复合样本在不同断裂倾向下的机械性能和能量演变.
- 通过能量演变分析,建立预测强度失效的基础.
主要方法:
- 在花岩混凝土复合样本的单轴压缩试验中使用粒子流模拟 (PFC).
- 检查了16个不同的断裂倾斜角度和不同的相对面积.
- 分类裂类型和分析裂发起和传播模式.
主要成果:
- 压力强度表现出"峰值"变化与断裂俯冲角度,在60°和90°达到峰值.
- 峰弹性模量显示出一个"布"模式,在90°时最大化.
- 损坏程度随着裂倾斜角度的增加而增加,而相对面积则减少了损坏.
- 弹性能量消耗比率呈现出"鱼"形状,在强度失败之前突然增加.
结论:
- 断裂倾斜角度是控制花岩混凝土复合材料中裂开始和传播的主要因素.
- 观察到的能量演变模式,特别是"鱼"形状和突然增加,可以作为强度衰竭的指标.
- 这项研究为破碎的岩石混凝土接口的机械行为提供了见解,有助于工程设计和风险评估.
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