摘要： 为研究冻融灰岩的物理力学特性及受载破裂过程,基于单轴压缩和电镜扫描试验,获得了冻融环境下 灰岩基本力学参数和微观形貌演化规律,并结合PFC2D 颗粒流程序,分析了冻融灰岩在荷载作用下的微裂纹扩展和 最大主应力场演化规律。结果表明:随着冻融次数的增加,灰岩的峰值强度和弹性模量均呈指数型递减,而损伤变量 呈指数型递增;单次冻融循环作用下灰岩峰值强度和弹性模量的平均损伤率分别为0. 58%和0. 53%,对应的半生命 周期分别为111. 13 和120. 79 次。灰岩受单向压缩荷载时拉—剪微裂纹占比最高,其次为拉伸和压—剪微裂纹,微裂 纹演变趋势可分为无裂纹阶段、微裂纹缓慢发展阶段和微裂纹快速发展阶段。随着冻融次数的增加,微裂纹起裂应 力、最大拉应力和压应力均呈指数型递减,表明试样的受载能力降低。研究成果有助于从多尺度认识冻融环境下灰 岩的损伤特性和渐进破坏过程,为寒区岩体工程稳定性分析与控制提供理论依据。

关键词: 冻融环境　灰岩　损伤特性　数值模拟　裂纹扩展