РАЗРУШЕНИЕ ГЕТЕРОГЕННЫХ СЛОИСТЫХ ГОРНЫХ ПОРОД НА СКЛОНАХ ПРИ ЗАМЕРЗАНИИ И ОТТАИВАНИИ В ХОЛОДНЫХ РЕГИОНАХ The freeze-thaw damage buckling characteristics of heterogeneous layered slope rock mass in cold regions

Xiaonan Chen, Huimei Zhang, Wanjun Ye, WeiKang Cheng

Аннотация


Процесс разрушения и разупрочнения гетерогенных горных пород в холодных регионах описан с использованием числа циклов замораживания–оттаивания в качестве случайной переменной. Были определены характерные точки и предельные значения параметров эволюции разрушения горных пород. Исследовано поведение после разрушения при замерзании - оттаивании и получены критическая и бифуркационная нагрузка для массива слоистых горных пород на склоне. Установлен критерий устойчивости для равновесной конфигурации массива горных пород. Результаты показывают, что критическая нагрузка на горный массив на склоне уменьшалась монотонно, а приращение бифуркационной нагрузки – экспоненциально, в зависимости от функции плотности распределения Вейбулла для числа циклов замерзания-оттаивания. Остаточный модуль горного материала может быть определен с использованием количества циклов замораживания–оттаивания необходимых для достижения усталостного разрушения. Характеристики эволюции разрушения гетерогенных слоистых скальных склонов в холодных регионах от начала разрушения при достижении критической нагрузки до бифуркационной стадии под действием бифуркационной нагрузки и разрушения структуры материала с разупрочнением демонстрируют тесное взаимодействие и взаимовлияние механизмов разрушения связанных с механическим воздействием и структурными изменениями при замораживании-оттаивании.


Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.63, No.2


Литература


C. N. Tang, “Numerical simulation of AE in rock failure,” Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 16(4): 368-374(1997) .

H. M. Zhang, J. Zhao, S. G. Chen,Y. J. Shen, Y. N. Lu, and H, Liu. “Dynamic damage constitutive model of rock under freeze thaw condition,” Engineering Blasting, 29(5):1-11, 21.(2023)

H. M. Zhang, X. Z. Meng, C. Peng , G. S. Yang, W. J. Ye, Y. J. Shen , and H. Liu, “Rock damage constitutive model based on residual intensity characteristics under freeze-thaw and load,” Journal of china coal society, 44(11):3404-3411.(2019)

W. G. Cao, S. Yang, and C. Zhang, “A statistical damage constitutive model of rocks considering the variation of elastic modulus,” Hydrogeology & engineering geology, 44(3): 42-48.(2017)

Q. S. Fan. “Theory of initial post-buckling and its applications in engineering,” Chinese Society of Theoretical and Applied Mechanics, et al. Instability of Material and Structure. Beijing: Science Press(1993).

B. Z. Huang and W. M. Ren, “The Koiter’s stability theory and its application,” Advances in mechanics, 17(1): 30-38.(1987)

X. F. Bai and R. X. Guo, “Main branches recent elastic stability theory,” Journal of Naval University of Engineering, 16(3): 40-46.(2004)

Z. M. Liang, D. M. Gong, Y. F. He and H. T. Liu, “A preliminary study on a typical buckling landslide mechanism of bedding soft rock slope,” Journal of Natural Disasters, 19(6): 31-39.(2010).

M. G. Tang, X. Ma, T. T. Zhang, R. Q. Huang and J. Q. Liu, “Early recognition and mechanism of creep-buckling of bedding slope,” Journal of Engineering Geology, 24(3): 442-450.(2016)

J. Y. Wang and X. Y. Shi. “Mechanical analysis of apparent dip buckling mechanism of steep stratified oblique: a case study of shanyang rockslide in shaanxi province,” Journal of Geomechanics, 24(4): 482-489.(2018)

H. Y. Zhu, M. L. MA and Y. Q. Shang, “Analysis of buckling failure of consequent rock slope,” Journal of Zhejiang University, 38(9): 1144-1149.(2004)

C. X. Liu and Y. W. Zhu, “Buckling failure mode of inclination- paralleled rock slopes,” Journal of Geological and Environment Preservation, 25(1): 82-86.(2014)

Z. Y. Wang, Z.F. Yang, Y. P. Li. X. H. Yang, “On bifurcate catastrophic behavior of structural deformation for bedding rock slope,” Journal of Xi’an Mining institute, 19(3): 203-207.(1999)

Y. P. Li, X. N. An and Z. Y. Wang, “Displacement criterion of structure stability for rock mass slope by considering different tensile-compressive behavior,” Journal of Xi’an Highway University, 19(4): 15-17.(1999)

Y. P. Li, Z. L. Yang and Z. Y. Wang, “Displacement theory of structure stability for rock mass bedding slope,” Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 19(6): 747-750.(2000)

Z. L. Yang, “Research on mode amplitude for side slope with stratified rock mass,” Rock and Soil Mechanics, 24(5): 764-770.(2003)

Z. L. Yang, “Instability behavior for side slope with bedding rock mass,” Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 24(2): 178-182.(2002)

X. N. Chen, H.M. Zhang and H. W. Zhou, “Buckling and buckling failure behavior of bedding slope rock mass,” Hydrogeology & Engineering Geology, 47(2): 141-147.(2020)

Z. Zhuang and C. P. Jiang, “Engineering fracture and damage,” Beijing: China Machine Press.(2004).

R. Luo, Y. W. Zeng, Y. Cao and L. Li, “Research on influence of inhomogenity degree on mechanical parameters of inhomogenous rock,” Rock and soil Mechanics, 33(12): 3788-3794.(2012)

Z. C. Feng, Y. S. Zhao, K.. L. Duan, “Influence of rock cell characteristics and rock in homogeneity parameter on complete curve of stress-strain,” Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 23(11): 1819-1823.(2004)

B. C. Yang, S. Q. Qin, L. Xue, H. R. Chen, X. W. Wu and K. Zhang, “A physical similarity law describing the accelerated failure behavior of rocks,” Chinese journal of Geophysics, 60(15): 1746-1760.(2017)

H. R. Chen, S. Q. Qin, X. Lei, B. C. Yang, K. Zhang and X. W. Wu, “Characterization of brittle failure of rock and limitation of Weibull distribution,” Progress in Geophysics, 32(12): 2200-2206.(2017).

G. Z. Sun. “Structure Mechanics for Rock Mass,” Beijing: Science Press.(1988)


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.