淡水冰三轴压缩力学特性试验研究

作者：单仁亮; 白瑶^*; 隋顺猛; 杨昊; 段俊铭

来源：应用基础与工程科学学报, 2018, 26(04): 901-917.

DOI：10.16058/j.issn.1005-0930.2018.04.019

• 淡水冰
• 强度
• 破坏形式
• 应变速率
• 尺寸效应
• 本构模型

为了能够充分认识三向受力状态下冰体的力学特性,采用TDW-200低温三轴试验机,并在4组温度、7组围压和5组应变速率条件下,对3种不同尺寸淡水柱状冰样进行单轴和常规三轴压缩强度试验,加载方向垂直于冰的晶轴方向.结果表明,在恒定应变速率和较低温度下,当围压在6MPa以内时,柱状冰试样以劈裂破坏为主,当围压大于6MPa时,试样由劈裂破坏向剪切破坏过渡;在试验温度范围内,围压对柱状冰试样强度的影响远高于温度的影响;柱状冰强度、弹模和泊松比均与应变速率呈良好的正线性相关,且应变速率增大使柱状冰由流塑破坏向脆性破坏迁移;柱状冰强度、变形和破坏模式受试样尺寸影响明显,当试样截面尺寸相同时,高径比越大残余强度和偏应力-应变曲线的曲率越小,对应强度、弹模却越大,当高径比相同时,残余强度、偏应力-应变曲线曲率、强度和弹模均随截面尺寸的减小而增大;提出一种新的改进Duncan-Chang模型,并利用实测柱状冰应力-应变曲线对新模型进行验证,取得良好效果.

• 出版日期2018
• 单位中国矿业大学（北京）; 北京城建集团有限责任公司; 建筑工程学院