同济大学学报(自然科学版)

作者：周志豪，王华宁，蒋明镜

单位：1.同济大学 土木工程学院，上海 200092;2.同济大学 航空航天与力学学院， 上海 200092;3.同济大学 土木工程防灾国家重点 实验室， 上海 200092;4.苏州科技大学 土木工程学院， 江苏 苏州 215009

关键词：岩石,化学风化,宏微观,时效效应

基金：国家自然科学基金（12272274，51890911）；海南省重点研发计划（ZDYF2021SHFZ264）；土木工程防灾国家重点实验室自主研究课题基金（SLDRCE19-A-06）

为了分析化学风化对岩石力学性能的影响机制，采用密集排列的颗粒集合体模拟岩石材料，将与化学风化时间相关的质量损失率引入颗粒刚度和胶结模型。基于均匀化方法和格构模型，推导获得了风化岩石弹性阶段应力?应变关系和强度准则以及宏观弹性和强度参数与微观参数（颗粒接触响应特性、风化损伤参数等）的定量关联，并探究了化学风化及其时效性对岩石力学性能的影响规律。结果表明，随着质量损失率的增大以及反应时间的增加，风化岩石的刚度和强度均呈负指数减小；当环境pH值较低时，岩石的峰值黏聚力和峰值内摩擦角随着反应时间的增大均显著降低；当环境pH值较高时，开始阶段岩石的峰值黏聚力显著降低，而峰值内摩擦角变化不大，峰值内摩擦角的显著降低需要更长的风化时间。

来源：2024年第6期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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