循环荷载下白云岩渐进损伤试验研究

作     者：黄颖异 陈世万 余波 郑克勋 左双英 

作者机构：贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州大学资源与环境工程学院 

出 版 物：《水利水电技术(中英文)》 (Water Resources and Hydropower Engineering)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41902301 42162027) 贵州省科技支撑计划(黔科合支撑212) 

主　　题：循环加卸载 声发射 疲劳特性 b值 损伤变量 

摘      要：【目的】为揭示岩溶区抽水蓄能电站的典型碳酸盐岩基岩在抽水蓄能运行过程中循环荷载作用下的损伤发展及破坏机制，【方法】对岩溶区的典型地层白云岩开展了分级循环加载试验和大循环加载试验。【结果】结果表明：(1)分级循环加载过程中，低应力循环时(0.15～0.35σucs，0.35～0.55σucs)，以孔隙压密为主；高应力循环时(0.75～0.95σucs)，各循环均产生不可逆应变，损伤持续积累，变形模量出现降低而泊松比持续增大。(2)应力超过“疲劳应力门槛值时(0.85～0.90σucs)，声发射信号在循环加卸载过程中持续产生，损伤开始积累至岩样破坏。(3)对于大循环加载试验，应力范围为0.30～0.85σucs时，试样未破坏；应力范围为0.30～0.90σucs损伤可分为：初始压密塑性变形段、损伤稳定累积段、损伤加速累积段；应力范围为0.30～0.95σucs时，试样损伤快速加剧至破坏，损伤阶段性不明显。【结论】认识了白云岩加、卸过程中能量演化规律及力学性质劣化机制，研究成果可为岩溶洼地抽水蓄能水库设计和工程监测提供支撑。