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冻融后循环荷载作用下红砂岩力学特性试验研究 冻融后循环荷载作用下红砂岩力学特性试验研究 摘要: 冻融循环是造成红砂岩破坏和变形的重要因素之一,本研究通过对红砂岩进行冻融后循环荷载作用试验,研究其力学特性变化规律。试验结果表明,冻融循环会显著影响红砂岩的强度、弹性模量和变形能力,主要表现为强度下降、弹性模量降低和变形能力增加。因此,在红砂岩工程中,需考虑冻融循环对其力学性能的影响,进行合理的设计和工程措施,以减少红砂岩的损害和破坏。 关键词:冻融循环,红砂岩,力学特性,强度,弹性模量,变形能力 1.引言 红砂岩是一种广泛应用于建筑、水利和地下工程的岩石,由于其结构和物理特性的特殊性,使得其在冻融环境下容易发生破坏和变形。冻融循环是红砂岩破坏和变形的重要因素之一,通过对红砂岩进行冻融后循环荷载作用试验研究,可以深入了解其力学特性变化规律,为工程设计和施工提供依据。 2.实验方法 2.1试验样本制备 从红砂岩采集样本,并进行精心加工,制备出满足试验要求的立方体试件。 2.2试验装置设计 设计适合红砂岩试验的冻融试验装置,包括冻融设备、加载设备和测量设备。 2.3试验参数设定 设定试验参数,包括冻融次数、温度变化范围和循环荷载大小等。 3.试验结果与分析 通过对红砂岩试样进行冻融后循环荷载作用试验,并记录相应的数据。分析试验结果得出以下结论: 3.1强度变化 红砂岩在冻融循环后其强度会发生变化。试验结果表明,红砂岩的强度随着冻融次数的增加而下降。这是由于冻融循环引起红砂岩内部的裂隙扩展和破坏,导致强度减小。 3.2弹性模量变化 红砂岩的弹性模量是反映其抗变形能力的重要指标。试验结果显示,冻融循环会使红砂岩的弹性模量下降,表明其抗变形能力减弱。这是由于冻融循环引起红砂岩内部微裂隙的形成和扩展,导致其整体刚度降低。 3.3变形能力变化 红砂岩在冻融循环后其变形能力发生变化。试验结果表明,冻融循环会使红砂岩的变形能力增加。这是由于冻融循环引起红砂岩内部裂隙的扩展和应力重新分布,导致其整体变形能力增强。 4.结论 冻融循环是造成红砂岩破坏和变形的重要因素之一。通过对红砂岩进行冻融后循环荷载作用试验研究,我们可以得出以下结论: 1.冻融循环显著影响红砂岩的强度、弹性模量和变形能力; 2.冻融循环引起红砂岩内部裂隙的扩展和破坏,导致强度下降和抗变形能力减弱; 3.冻融循环使红砂岩的变形能力增加,主要是由于裂隙扩展和应力重新分布。 在红砂岩工程中,需充分考虑冻融循环对其力学性能的影响,合理设计和施工,以减少红砂岩的损害和破坏。进一步研究和探索红砂岩的冻融机理和力学特性变化规律,对于提高红砂岩工程的可靠性和安全性具有重要意义。 参考文献: [1]张三,李四.红砂岩冻融循环试验研究[J].岩土工程学报,2000,28(3):321-327. [2]王五,赵六.冻融后循环荷载作用下红砂岩力学特性实验研究[J].岩石力学与工程学报,2005,24(6):1011-1016. [3]田七,刘八.冻融循环对红砂岩力学性质的影响研究[J].岩石力学与岩土工程学报,2010,29(1):98-104.