珊瑚礁主體損傷演化規(guī)律研究獲進(jìn)展數(shù)據(jù)顯示起裂應(yīng)力與圍壓呈正相關(guān)關(guān)系

來源：中國科學(xué)報(bào) 時(shí)間：2022-03-14 11:40:33

隨著海洋經(jīng)濟(jì)和海洋保護(hù)的不斷發(fā)展，珊瑚礁也越來越受到人們的關(guān)注。近日，中科院武漢巖土力學(xué)所團(tuán)隊(duì)在珊瑚礁中的泥晶化珊瑚格架灰?guī)r的研究取得新進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)了其損傷演化規(guī)律，相關(guān)成果近期發(fā)表在Rock Mechanics and Rock Engineering期刊。

珊瑚礁集中分布于南北緯度之間的熱帶海洋地區(qū)，是中國及眾多海洋島國重要的領(lǐng)土資源。珊瑚礁具有顯著的二元沉積結(jié)構(gòu)，上部為松散的珊瑚礁砂，下部為礁灰?guī)r。作為珊瑚礁主體的礁灰?guī)r，其組構(gòu)骨架為原生礁、礁坪—瀉湖相沉積的珊瑚殘肢及附礁生物遺骸等。

研究人員借助室內(nèi)三軸壓縮實(shí)驗(yàn)，基側(cè)向應(yīng)變差法，得到泥晶化珊瑚格架灰?guī)r在不同圍壓下的起裂應(yīng)力。試驗(yàn)結(jié)果表明，與珊瑚礁淺層的砂屑或礫屑灰?guī)r相比，泥晶化珊瑚格架灰?guī)r的孔隙率低，干密度大，強(qiáng)度高。在0-8MPa圍壓范圍內(nèi)，試樣的起裂應(yīng)力占峰值強(qiáng)度的52%-69%。起裂應(yīng)力與圍壓呈正相關(guān)關(guān)系，隨圍壓的增大而增大。在不同圍壓下，試樣破壞時(shí)的側(cè)向應(yīng)變量均小于一般陸源巖石。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對(duì)試樣由初始加載至擴(kuò)容階段的損傷分析發(fā)現(xiàn)，試樣的側(cè)向起裂應(yīng)變分布較為集中，其絕對(duì)值均小于0.0004。在試樣達(dá)到擴(kuò)容點(diǎn)時(shí)，側(cè)向損傷值在0.56-0.74之間，試樣的側(cè)向損傷大于軸向損傷。該階段，側(cè)向損傷呈對(duì)數(shù)曲線形式增長。基于側(cè)向應(yīng)變分析建立的損傷演化方程能夠反映試樣的損傷過程。

此項(xiàng)研究獲得中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(A類)、國家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金資助。

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標(biāo)簽：珊瑚礁主體損傷演化規(guī)律結(jié)構(gòu)骨架附礁生物

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