两介质接触处光弹性贴片试验及数值模拟研究.pdf

第3 7 卷第4 期 2 0 0 8 年7 月 中国矿业大学学报 J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y V 0 1 ．3 7N o ．4 J u l ．2 0 0 8 两介质接触处光弹性贴片试验及数值模拟研究 易 成1 ’2 ，刘晋艳2 ，王长军2 ，李志兵2 1 ．中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室，北京1 0 0 0 8 3 ； Z ．中国矿业大学力学与建筑工程学院，北京1 0 0 0 8 3 摘要为了研究界面黏结力对两介质接触面力学性能的影响，用砂浆和混凝土构造了宽度方向 一致的规则接触面模拟工程体和地质体的相互作用．采用压剪荷栽下的光弹性贴片试验以及有 限元数值模拟分析了一体两介质和两体两介质试件的破坏状态和应变场分布．结果表明界面黏 结力对两介质接触面的力学性能有很大的影响；低强度介质与高强度介质的强度之比是影响两 介质试件剪切力学行为和破坏模式的重要参量；试验和模拟结果相吻合． 关键词接触界面；黏结力；破坏形式；光贴片试验；数值模拟 中图分类号T U4 5 8 ．4文献标识码A文章编号1 0 0 0 一1 9 6 4 2 0 0 8 0 4 一0 4 5 0 0 6 P h o t o e l a s t i cM e t h o da n dN u m e r i c a lS i m u l a t i o n o ft h eI n t e r f a c eB e t w e e nB i m a t e r i a lS p e c i m e n Y lc h e n 9 1 ”，I 。I uJ i n y a n 2 ，w A N Gc h a n g j u n 2 ，L Iz h i _ b i n 酽 1 ． S t a t eK e yI 。a b o r a t o r yo fC o a lR e s o u r c e sa n dM i n eS a f e t y ，C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y ， B e 巧i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a ； 2 ．S c h o o lo fM e c h a n i c s ＆C i v i lE n g i n e e r i n g ，C h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g8 LT e c h n o l o g y ，B e i j i n g1 0 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ee f f e c to fc o h e s i o no nt h em e c h a n i c a lr e s p o n s ea tt h ei n t e r f a c eb e t w e e nd i s s i m i l a r m a t e r i a l w a ss t u d i e d ． S p e c i m e n sw i t ht h es a m ew i d t hw e r ec o n s t r u c t e do fm o r t a ra n dc o n c r e t e ．T h ei n t e r a c t i o no ft h es t r u c t u r ea n dg e o l o g i cb o d i e sw a ss i m u l a t e d ．A c t u a ls p e c i m e n s w e r ec o m p r e s s i o n s h e a r l o a d e da n dt h es t r a i nd i s t r i b u t i o na n dd a m a g ep r o f 订ew e r er e c o r d e d ．A p h o t o e l a s t i cc o a t i n gw a su s e dt oh e l pv i s u a l i z et h es t r a i ni nt h et e s tp a r t s ． T h er e s u l t ss h o w t h a tc o h e s i o nh a sag r e a te f f e c to nt h em e c h a n i c a lb e h a v i o ra tt h ei n t e r f a c e ．A ni m p o r t a n tp a r a m e t e rt h a ta f f e c t st h es h e a rp r o p e r t i e sa n dt h ef a i l u r em o d e so ft h eb i m a t e r i a ls p e c i m e n si s t h es t r e n g t hr a t i oo ft h et w om a t e r i a l so fc o n s t r u c t i o n ．T h en u m e r i c a ls i m u l a t i o n sa g r e ew i t h t h ep h o t o e l a s t i cm e a s u r e m e n t s ． K e yw o r d s i n t e r { a c e ；c o h e s i o n ；d a m a g es t a t d ；p h o t o e l a s t i cc o a t i n g st e s t ；n u m e r i c a ls i m u l a t i o n 对重力坝坝基稳定、岩石锚固、桥梁锚碇等问 题，混凝土一岩石构成的接触面的力学行为直接影 响着地质体和工程体的相互作用口] ．近年来，研究 人员希望探究界面黏结性能与界面起伏形貌共同 作用对界面两侧受力乃至破坏状态的影响． 光弹性试验是揭示界面应力、应变场的方法． 文献[ 2 3 ] 曾用透射式光弹法刻画了具有不同粗糙 度的分形节理模型接触面区域的应变场分布，然而 由于此类试验未考虑接触面两侧材料的差异且具 有过分依赖实验室的缺点j ，因此许多学者趋向于 采用光弹性贴片的方法进行混凝土的裂纹扩展等 方面的研究睁川．文献[ 8 ] 通过轴压试验初步论证了 收稿日期2 0 0 7 1 1 1 5 基金项目国家重点基础研究发展计划 9 7 3 项月 2 0 0 2 c B 4 1 2 7 0 7 l 教育部重大基金项目 3 0 5 0 1 3 ；高等学校博士学科点专项科研基 金项目 2 0 0 4 0 6 1 0 0 9 5 作者简介易成 1 9 6 2 一 ．男，江西省宜春市人，教授，博士生导师，工学博士，从事结构工程与工程力学方面的研究． E 眦i I y i c h e n 9 3 1 Z t o m ．c o mT d 1 3 9 1 0 0 2 3 5 9 9 万方数据 第4 期易成等两介质接触处光弹性贴片试验及数值模拟研究4 5 1 低强度介质与高强度介质的强度之比志值 文献中 记作9 ，本文统一记为忌 是影响一体两介质和两体 两介质试件力学行为的重要参量，而对于适用于接 触面研究的直剪试验或者压剪试验，愚值是否影响 力学性能及其影响程度值得研究；文献[ 9 ] 应用 R d n 叩和入共同构筑了一个表面粗糙程度的双参数 描述系统，并给出此系统与宽度方向一致的界面力 学性能建立联系的基本表达式，文献[ 1 1 ] 证实了 A N S Y S 软件在进行宽度方向一致的三维实体模 型剪切试验的数值模拟时具有可行性，但均未对不 同黏结力时，不同界面形貌的试件接触面的应变场 分布给予阐述． 因此，本文以．I 值为界面形貌的变化参数，利 用砂浆和混凝土易成型的特点，制备了一批不同愚 值的一体两介质和两体两介质试件，通过压剪光贴 片试验及数值模拟综合研究了2 种试件接触面处 不同的力学性能和破坏状态，利用数值模拟能较好 地吻合光贴片试验结果，为数值模拟进行后续研究 工作的可行性提供支持． 1 试验方案 1 ．1 试件材料及制备 试件材料包括水泥 唐山水泥厂生长的3 2 5 8 普通硅酸盐水泥 、细砂 其模数为1 ．8 ，堆积密度 为14 5 0k g ／m 3 及碎石 最大粒径小于5m m ．为 了分析不同两介质强度比志值对试件力学性能的 影响，试验中采用6 种不同强度的砂浆和同一强度 的混凝土构成试件，其质量配合比见表1 ． 砂浆1 ～6 的实测强度分别为2 6 ．5 ，2 4 ．3 ， 1 9 ．3 ，1 9 ，1 5 ．7 ，1 0 ．2M P a ．混凝土的实测强度为 2 7 ．9M P a ． 表1材料质量配合比 T a b I e1M i x t u r er a t i 峭 试件制成1 0 0m m 1 0 0m m 1 0 0m m 的立 方体，以高度中线为界，下部为混凝土上部为砂浆， 界面为宽度方向一致的规则起伏 圆弧、角 ，起伏 数分别为4 ，5 ，6 共3 种．图1 仅列出起伏数为4 的 试件，其余从略． 试件制备时，首先用石膏雕制成具有规则起伏 的半体，将石膏半体置于模具底部，涂一层黄油后 浇注砂浆，待养护拆模后分离砂浆与石膏，再将成 型的半体砂浆起伏面向上置于模具底部，其上浇注 混凝土．对于两体两介质试件，在浇注混凝土之前 在砂浆起伏面上涂一层黄油使其利于拆模后混凝 土和砂浆的分离，而对于一体两介质试件则在砂浆 起伏面上直接浇注混凝土．试件拆模养护后将外表 面磨平． a 弧型 b 角型 图1试件界面形貌 F i g ．1 I n t e r f a c ef i g u r eo fs p e c i m e n 试件加工好后，在侧面镀一层较薄的反光层， 再将加工好的聚碳酸脂光弹贴片采用专用胶黏剂 黏于反光层之上，一体的贴片与试件等大小，两体 的贴片分上下2 块，且形状分别与上下体莺合．黏 好后保证光弹性贴片与试件表面能共同变形，因而 试件表而的应变可以通过贴片再现出来． 1 ．2 试验设计 将一体两介质试件和两体两介质试件分别在 自制压剪仪L l2 J 下 图2 平稳加载，记录接触界面处 的切向位移和法向位移，同时应用反射式光弹仪 图2 测量不同荷载时特定点以及主应变差最大 点处的条纹级次，并及时摄取固定荷载下的条纹 图．口是剪切角，本文统一取口一4 0 。时的等差线条 纹级次及切法向位移曲线进行分析． a 模拟剪切仪 bJ 反射式光掸仪 图2模拟剪切仪和反射式光弹仪 F i g ．2 S h e a rl e s td e v i c ea n dr e f l e c t i v ep l a r i s c o p e 2 试验结果 2 ．1 一体两介质试件和两体两介质试件破坏形 式的差别 图3 是一体两介质试件的破坏形式． 当2 种材料强度相近 点值较大，接近于1 时 图3 ，破坏形态的主要特征是破坏始于弱介质一 侧，并突破界面黏结力使上体和下体中部外围的砂 浆和混凝土共同剥落，试件的两侧的规则凸起相互 万方数据 4 5 2中国矿业大学学报第3 7 卷 侵入并在压剪作用下剪断或者磨平，分开后完全失 去原有界面形貌．砂浆和混凝土共同剥落的现象还 与“套箍”作用有关，这种作用在越靠近试件中部越 小，因此试件破坏时在仅在中部接触面附近发生剥 落．当2 种材料强度相差很大 是值较小 时，上体 a t 值较大 砂浆的破坏受到界面的阻断而不能扩展到下体混 凝土，分开后还可以略显其界面形貌，见图3 b ．即志 值小时，相应两体黏结强度不高，黏结容易破坏，低 强度介质的剥落现象不能扩展到高强度介质． bJ t 值较小 图3一体两介质试件的破坏形式 F i g ．3 F a i l u r ep a t t e r no fb i m a t e r i a ls p e c i m e n 两体两介质试件的破坏形式明显不同于一体 两介质试件 图4 ，其破坏时的切向位移明显大于 一体，并且两体试件有明显的爬坡和滑移．分开后， 强度低一侧 即砂浆一侧 的凸起体被剪断，另一侧 即混凝土仅伴随着部分的磨损，但是界面形貌仍清 晰可见．是值对两体破坏形态的影响不像一体两介 质试件那样明显，可能是由于试件数量有限或者惫 值的变化较小不足以反映出破坏形式的区别． 图4曲体介质试件的破坏形态 F i g ．4 F a i l u r ep a t t e r no fb i b o d ys p e c i m e n 2 ．2 一体两介质试件和两体两介质试件加载过 程应力一位移分析 图5 是一体两介质试件和两体两介质试件 界 面形貌为5 弧 的应力一位移曲线． 3 0 蟊 餐i 基 切同位砀m m 法向位移／m m a 切向 b 法向 图5应力一位移关系曲线 F i g ．5 R e l a t i o nc u r v eo fs t r e s sa n dd e f o r m a t i o n 由图5 a 知，黏结力可以增强试件抵抗切向和 法向变形的能力，提高峰值剪应力．图5 b 显示了压 剪过程中的剪胀现象．由于法向力随荷载增大而增 大，这一定程度上限制了一体试件后期的剪胀作 用，因此，一体试件的法向位移曲线无明显的回折， 而是呈现台阶状；两体试件则在相同加载条件下更 容易爬坡、滑移、产生剪胀，导致法向位移曲线出现 明显的回折出现．同时，一体试件剪胀出现较晚且 较频繁，而两体试件剪胀出现较早且剪胀值较高． 此外图5 还表现了忌值对2 种试件的影响．可 见，一体和两体试件的抗变形能力和峰值应力都随 着忌值的增大而增大．图5 b 中是 o ．6 7 时，一体两 介质试件和两体两介质试件剪胀值均小于愚一1 时，这表明，随着某一介质强度的降低，试件两介质 之间相对的爬坡、剪胀会减小，弱介质有可能被直 接剪断．经过研究认为，存在一个临界值k ，当曼≤ 志。，时，试件一侧的介质强度非常低，在低法向压力 作用下，剪切作用不会使其发生爬坡、剪胀现象，而 是弱介质直接被剪断，此时，试件剪切强度主要由 弱介质一侧的剪切强度决定；当愚≥愚。，时，2 种介质 材料强度接近，在低法向荷载下剪切时，会发生比 较明显的剪胀现象，法向荷载增大时，剪胀值会有 所降低，试件的抗剪切能力由强弱介质共同提供． 事实上，忌。，并非一个固定的值，而是在一个域值范 围内变化，且其对试件剪胀值及峰值剪应力的影响 还与法向力，界面形貌及两介质的绝对强度有关． 由于试验中试件数量有限且结果存在离散性，不可 能通过试验来确定志。，值，其值的确定有赖于数值 模拟；有关志。，值确定这部分内容笔者将另文阐述． 2 ．3 丘值对一体两介质试件峰值剪应力的影响 图6 所示为志值对不同A 值的一体两介质试 件峰值剪应力r 。的影响．可见，随着意值的增加， 试件在压剪荷载作用下的峰值剪应力呈近似的线 性增加趋势．另外，A 值越小的界面对应的峰值剪 应力越高．这是由于A 值的本质就是界面上起伏成 分的迎剪区间内弦长与弧长的比值∽] ，即迎剪方向 起伏角的余弦值，显然，A 值愈小的界面愈陡峭，因 此，峰值剪应力愈高．但由于试件种类有限，因此， 万方数据 第4 期易成等两介质接触处光弹性贴片试验及数值模拟研究4 5 3 关于| l 值与峰值剪应力是否具有一一对应的关系 还有待深入研究． ￡ 乏 一 o 倒 器 避 譬 七 图6女值与峰值剪切应力r 。的关系曲线 F i g ．6 R e l a t i o nc u r v eo f 是a n dp e a ks h e a rs t r e s sr p 2 ．4 一体两介质和两体两介质试件的等差线条 纹分布图 图7 为一体两介质试件和两体两介质试件在 加载过程中的等差线条纹即主应变差的分布图． 由图7 可见，对于一体两介质试件，加载初期， 卡具对试件的支承处首先出现等差线条纹，且接触 界面呈现亮色，见图7 a ；荷载的增加使等差线条纹 沿接触面弧线扩展，见图7 b ；接着等差线条纹向接 触面两侧扩展变粗，条纹级次显著增大，破坏前条 纹延伸至卡具另一侧，并贯通界面，见图7 c 和图 7 d ，整个过程中应力和变形连续传递．对于两体两 介质试件应力和位移不是连续传递，即条纹不会沿 接触面连续蔓延和扩散，而是随上下两体的相互错 动出现以尖点为中心的比较独立的应力集中区域， 见图7 f 和图7 9 中试件靠近上端卡具的位置，随着 上下体的错动，应力集中区域的位置会出现变化， 从等差线条纹级次最大点位置的变化可看出此规 律．荷载继续增大时各独立的应力集中区域会出现 搭接，见图7 h ．两体两介质试件的等差线条纹图呈 现出两体试件应变传递的不连续性． 图7一体两介质试件和两体两介质试件等差线条纹图 F i g ．7 I s o c h r o m a t i cf r i n g ep a t t e r no fb i - m a t e “a ls p e c i m e na n db i - b o d ys p e c i m e n 2 ．5 光贴片条纹级数分析于表2 ． 试件在弹性变形范围内的等差线条纹级数列 表2等差线级数 T a b I e2I s o c h r o m a t i cf r i n g eo r d e 璐 弧 一O ．8 6 28 角 A o ．8 9 45 ，。 切向力／一体两介质两体两介质一体两介质 两体两介质 “4 M P a 起伏数n ／个起伏数n ／个起伏数n ／个起伏数”／个 船们M弛勰M加o 万方数据 4 5 4中国矿业大学学报第3 7 卷 结果表明，两体两介质试件的条纹级次高于一 体两介质试件，这源于两介质相对爬坡引起接触面 积缩小而导致的应力集中．条纹级次即主应变差随 着起伏数的增加而增大L l ，即应力集中程度随起 伏数的增加而呈加强趋势，但可以推测起伏数增 大到一定程度以至于起伏变为高频的粗糙细节成 分时，起伏数的增加对条纹级次的影响逐渐减弱． 表2 中显示，试件的应力集中程度随志值的增加而 增大，显然，两介质强度接近意味着，剪力不会使其 中一体过早破坏，而是使两种介质发生相对位移和 爬坡，从而使局部应力集中．此外，入值越小，试件 的条纹级次越高，这是由于A 值越小，迎剪方向的 起伏角越大，且对于本试验的试件而言，接触面尖 端处越细小 图1 ，因而试件应力集中程度越高． 由于试件数量有限，关于A 值对一体和两体试件应 力应变场的深入探讨将在另文进行． 3数值模拟成果 本文用A N S Y S 软件对一体两介质和两体两 介质试件的压剪试验进行了数值模拟．选用B I S 0 材料模型，根据试验条件确定的边界约束及加载方 式，对1 0 0m m 1 0 0m m 1 0 0m m 的试件进行加 载．采用A N S Y S 内嵌的三维接触面单元 T a r g e l 7 0 和C o n t a l 7 4 形成接触对，并引入S o l i d 6 5 三维实体单元．对于一体两介质试件，接触面 之间的黏结强度设置为黏结劈拉试验得到的2 ．6 9 M P a ，对于两体两介质试件，不设置黏结强度．考虑 到接触面处应力集中现象比较严重，应力和变形梯 度较大，因而在此区域内网格划分较密[ 3 ] ． 图8 是切向力是6M P a 时，一体和两体试件 主应变差的分布图，与光贴片实验得到的应变场进 行比对 图7 ，得到数值模拟可以定性地描述应变 场的分布，即一体两介质试件的应力集中出现在上 下体材料的胶结面处，且应力和变形连续传递，而 两体两介质试件，在荷载作用下出现上体相对于下 体的爬坡现象，应力集中区域仅是围绕上体的突起 处，并在两体接触面部位分别向两体扩散． 图8试件主应变差分布 F i g ．8 D i s t r i b u t i o no fp r i n c i p a ls t r a i nd i f f e r e n c e 根据光贴片试验应力一光学定律m ] ￡1 一e 3 一生吉丛 口1 一c r 3 警， 1 L 86 ‘c 式中咒为贴片申测点处的条纹级次； 为贴片材 料的应变条纹值，c m ／条；￡。为贴片厚度．取本试验 参数．厂一7 5 5 1 0 - 6 c m ／条，￡。一O ．2c m 代入公式 1 ，得到相应主应变差e 。一￡。的变化过程，与数 值模拟进行对比得到图9 ．可见两体两介质试件的 应力集中程度明显高于一体两介质试件，且数值模 拟结果和试验结果趋于一致，同时由于试验中试件 接触面的不断弱化以及试件材料不均匀导致的接 触不够紧密，使试件试验时实际的接触面积小于模 拟过程，因此，试验实际的应力集中明显高于模拟 结果． 9 8 苫7 否6 百5 4 3 图9主应变差e ，一e 。模拟和试验结果的比较 F i g ．9C o m p a r i s o no fp r i n c i p a ls t r a i nd i f f e r e n c ee l e 3 b e t w e e nn u m e r i c a lm o d e l i n ga n dt e s tr e s u l t s 数值模拟结果还表明，一体两介质试件主应变 差最大点处的值随着起伏数的增大而增加，此趋势 与光贴片试验结果 表2 一致，验证了本文数值模 拟的可行性． 4 结论 1 界面黏结力不同导致一体两介质试件和两 体两介质试件的破坏形式睨显不同．前者由弱介质 破坏扩展到强介质，之后界面发生破坏，表现出连 续介质的特征，只有上下体材料强度比k 值过小 时，才发生弱介质的破坏未扩展到强介质的情况． 而后者更易沿界面爬坡，发生剪胀，峰值剪力明显 低于前者． 2 一体两介质试件的峰值剪应力随着k 值的 增加呈近似的线性增长趋势，且峰值剪应力随着入 值的减小而增大．入值对剪切力学性能的影响还需 要借助试验或有限元数值计算进一步研究． 3 一体两介质和两体两介质试件都在界面附 近区域产生应力集中，且两体试件的集中程度更 高．应力集中还与界面形貌、两介质相对强度等因 素密切相关界面规则起伏数增大、强度比忌值增 大、形状因子A 值减小都会导致应力集中增强． 4 应用有限元软件进行剪切试验的模拟，与 光贴片试验得到的结果基本吻合，证实这种数值模 万方数据 第4 期易成等两介质接触处光弹性贴片试验及数值模拟研究4 5 5 拟方法模拟剪切试验的可行性，并为将来进一步推 求剪切强度公式提供手段． 5 低强度介质强度与高强度介质强度之比志 是影响两介质试件破坏形态和剪切力学行为的重 要参量，理论上存在一个临界值惫盯，使得当志≤忌。， 时，试件在低法向力下剪切时不会发生剪胀现象， 当忌≥愚。时，试件有剪胀现象发生，且剪胀值随试 件界面形貌、两介质绝对强度、法向力等因素变化。 量。，是一个在一定域值范围内变化的值，且其需借 助大量数值模拟来确定． 致谢本文光贴片试验由北京机电研究所严承蔼 教授、刘桂华、蒋智工程师协助完成，特此感谢． 参考文献 [ 1 ] 谢和平，陈忠辉，周宏伟，等．基于工程体与地质体 相互作用的两体力学模型初探口] ．岩石力学与与工 程学报，2 0 0 5 ，2 4 9 1 4 5 7 1 4 6 4 ． X I EH e - p i n g ，C H E NZ h o n g h u i ，Z H O UH o n g w e i ， e ta 1 ． S t u d yo nt w o b o d ym e c h a n i c a lm o d e lb a s e do n i n t e r a c t i o nb e t w e e ns t r u c t u r a lb o d ya n dg e o b o d y [ J ] ． C h i n e s eJ o u r n a lo fR o c kM e c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g ， 2 0 0 5 ，2 4 9 1 4 5 7 1 4 6 4 ． [ 2 ] 巫静波，谢和平，高峰．岩石节理剪切力学特性的 光弹实验研究[ J ] ．中国矿业大学学报，2 0 0 0 ，2 9 6 6 4 0 一6 4 2 ． W UJ i n g 七o ，X I EH e _ p i n g ，G A 0F e n g ．P h o t o e l a s t i c a n a l y s i so fs h e a r i n gp r o p e r t yo fr o c kj o i n t s [ J ] ．J o u r n a lo fC h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g T e c h n o l o g y ， 2 0 0 0 ，2 9 6 6 4 0 一6 4 2 ． [ 3 ] 谢卫红，卢爱红，李顺才，等．岩石分形节理光弹实 验与数值模拟研究[ J ] ．辽宁工程技术大学学报， 2 0 0 4 ，2 3 1 3 5 3 7 ． X I EW e i h o n g ，I 。UA i h o n g ，L IS h u r I - c a i ，e ta 1 ． S t u d yo np h o t o e l a s t i ce x p e r i m e n ta n dn u m e r i c a ls i m u l a t i o no ft h ef r a c t a lr o c kj o i n t s [ J ] ．J o u m a lo fL i a o n i n gT e c h n i c a lU n i v e r s i t y ，2 0 0 4 ，2 3 1 3 5 3 7 ． [ 4 ] 严承蔼．光弹性贴片法及工程应用[ J ] ．测控技术， 2 0 0 1 ，2 0 7 4 6 5 1 ． Y a nC h e n g a i ．T h ep h o t o e l a s t i cc o a t i n gm e t h o da n d i t se n g i n e e r i n ga p p l i c a t i o n [ J ] ．M e a s u r e m e n t C o n t r o lT e c h n i q u e s ，2 0 0 1 ，2 0 7 4 6 5 1 ． [ 5 ] 吴智敏，赵国藩，宋玉普，等．光弹贴片法研究砼在 疲劳荷载作用下裂纹扩展过程[ J ] ．实验力学，2 0 0 0 ， 1 5 3 2 8 6 2 9 2 ． W UZ h i m i n ，Z H A 0G u o - f a n ，S O N GY u - p u ，e ta 1 ． A ni n v e s t i g a t i o no nc r a c kp r o p a g a t i o np r o c e s si nc o n c r e t eu n d e rf a t i g u el o a d i n gb ym e a n so fp h o t o e l a s t i c c o a t i n g [ J ] ． J o u r n a lo fE x p e r i m e n t a lM e c h a n i c s ， 2 0 0 0 ，1 5 3 2 8 6 一Z 9 Z ． [ 6 ] 吴智敏，徐世，刘佳毅，等．光弹贴片法研究混凝 土裂纹扩展过程及双K 断裂参数的尺寸效应[ J ] ．水 利学报，2 0 0 1 ，3 2 4 3 4 3 9 ． W UZ h i - m i n ，X US h i l a n g ，L I UJ i a y i ，e ta 1 ．S t u d y o nc r a c kp r o p a g a t i o np f o c e s so fc o n c r e t ea n ds i z e e f f e c to fd o u b l e _ Kf r a c t u r ep a r a m e t e rb ym e a n so f p h o t o e l a s t i cc o a t i n g s [ J ] ．J o u r n a lo fH y d r a u l i cE n g i n e e r i n g ，2 0 0 1 ，3 2 4 3 4 3 9 ． [ 7 ]c H A N GCw ，L I E NHs ．E x p a n s i o ns t r e s sa n a l y s i s o ff e r r o c o n c r e t ec o r r o s i o nb yd i g i t a lr e f l e c t i o np h o t o e l a s t i c i t y [ J ] ．N D Ta n dEI n t e m a t i o n a l ，2 0 0 7 ，4 0 1 ， 3 0 9 3 1 4 ． [ 8 ] 易 成，张亮，陈忠辉，等．轴向受压两体力学模 型相互作用的试验研究[ J ] ．岩土力学，2 0 0 6 ，2 7 4 5 7 1 5 7 6 ． Y lC h e n g ，Z H A N GL i a n g ，C H E NZ h o n g h u i ，e ta 1 ． E x p e r i m e n t a ls t u d yo nb i m a t e r i a la n db i b o d ym o d e l s u n d e rc o m p r e s s i o nl o a d i n g [ J ] ．R o c ka n ds o i lM e c h a n i c s ，2 0 0 6 ，2 7 4 5 7 1 5 7 6 ． [ 9 ] 易成，王长军，张亮，等．基于两体相互作用问 题的粗糙表面形貌描述指标系统的研究[ J ] ．岩石力 学与工程学报，2 0 0 6 ，2 5 1 2 2 4 8 1 2 4 9 2 ． Y IC h e n g ，W A N GC h a n g - j u n ，Z H A N GL i a n g ，e t a 1 ． S t u d yo nd e s c r i p t i o ni n d e xs y s t e mo fr o u g hs u r f a c eb a s e do nb i _ b o d yi n t e r a t i o n [ J ] ．C h i n e s eJ o u r n a l o fR o c kM e c h a n i c sa n dE n g i n e e r i n g ，2 0 0 6 ，2 5 12 2 4 8 1 2 4 9 2 ． [ 1 0 ] 易成，张亮，陈忠辉，等．一种新的描述粗糙 表面形貌尺度分维参数R d 的研究[ J ] ．中国矿业大 学学报，2 0 0 7 ，3 6 1 7 5 8 0 ． Y IC h e n g ，Z H A N GL i a n g ，C H E NZ h o n g h u i ，e t a 1 ．An o v e Id e s c r i p t i o no fr o u g h n e s ss u r f a c ew i t ha m o d i f i e df r a c t a li n d e xR d [ J ] ．J o u r n a lo fc h i n aU n i v e r s i t yo fM i n i n g ＆T e c h n o l o g y ，2 0 0 7 ，3 6 1 7 5 8 0 ． [ 1 1 ]王长军．工程体与地质体接触面力学性能研究及数 值模拟[ D ] ．北京中国矿业大学力学与建筑工程 学院，2 0 0 7 ． [ 1 2 ] 王金安，谢和平．剪切过程中岩石节理粗糙度分形 演化及力学特征[ J ] ．岩土工程学报，1 9 9 7 ，1 9 4 2 9 ． W A N GJ i n - a n ，X I Eh e - p i n g ．F r a c t a le v o l u t i o no f s u r f a c er o u g h n e s sa n dm e c h a n i c a lb e h a v i o ro fr o c k j o i n t su n d e fs h e a r i n g [ J ] ． c h i n e s eJ o u r n a lo f G e o t e c h n i c a lE n g i n e e r i n g ，1 9 9 7 ，1 9 4 2 9 ． [ 1 3 ] 严承蔼．光弹性贴片技术及工程应用[ M ] ．北京 国防工业出版社，2 0 0 3 ． 责任编辑王继红 万方数据