摘要：对2组红层泥质粉砂岩在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上进行单轴4级循环加卸载试验。试验加载波形采用正弦波,频率3Hz,循环应力幅值小于其平均抗压强度,单级应力幅值为30个振动循环,得到动弹性模量和阻尼比随动应变的变化规律。通过试验发现,泥质粉砂岩在循环荷载作用下的加卸载应力–应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环,动应变相位始终滞后于动应力相位;滞回环在荷载反转处并非椭圆形,而是尖叶状,在该处岩石的塑性变形小,弹性变形响应迅速。随动应力幅值增加,泥质粉砂岩的动应变增加,动弹性模量随动应变增加线性递减,而阻尼比则线性递增。得到2组泥质粉砂岩的平均动弹性模量和阻尼比与动应变的相关表达式,其相关系数的平方R2均超过98%。岩石的不可逆塑性变形随动应变增加而增大,同时由循环荷载引起的损伤变形也逐渐增加。

关键词：岩石力学 循环荷载 动弹性模量 不可逆变形 阻尼比 

单位：四川大学水利水电学院 四川成都610065 中国矿业大学岩石力学与分形研究所 北京100083 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室 湖北武汉430071