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中国地面沉降及其需要解决的几个问题 被引量：158
1
作者 薛禹群 张云 +1 位作者 叶淑君 李勤奋 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期585-593,共9页
我国地面沉降主要出现在东、中部 1 7个省市 ,总面积超过 5× 1 0 4 km2 ,同时在 1 7个省市出现成因上与它有关的地裂缝 ,危害是多方面的。沉降发生在经济高速发展的东部地区 ,造成的危害和损失也更大。我国地面沉降有下列特点 :过... 我国地面沉降主要出现在东、中部 1 7个省市 ,总面积超过 5× 1 0 4 km2 ,同时在 1 7个省市出现成因上与它有关的地裂缝 ,危害是多方面的。沉降发生在经济高速发展的东部地区 ,造成的危害和损失也更大。我国地面沉降有下列特点 :过量开采地下水是主要原因 ;各土层变形量既与其压缩性有关 ,也与它本身的厚度有关 ;砂土变形基本特征是压缩过程中总的应力与应变关系为非线性 ,压缩变形以塑性变形为主并包含有蠕变 ;水位恢复到开采前水平 ,沉降仍在继续 ,存在滞后等。从目前研究 ,特别是模拟研究的现状出发 ,指出存在 8个方面的不足 ,进而提出需要研究解决的 6个科学问题 ,为提高我国的研究水平献策。 展开更多
关键词 地面沉降 地裂缝 地面沉降模型 塑性变形 蠕变
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深部巷道围岩控制的关键技术研究 被引量：161
2
作者 侯朝炯 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期970-978,共9页
针对深部煤炭赋存条件复杂、巷道矿压显现日趋激烈,相当一部分巷道布置在岩石松软、变形剧烈的岩体、煤体或半煤岩体中,深部巷道"失稳"普遍存在的突出难点进行研究.文中阐述了深部巷道围岩控制的两个突出难点:底鼓和蠕变,针... 针对深部煤炭赋存条件复杂、巷道矿压显现日趋激烈,相当一部分巷道布置在岩石松软、变形剧烈的岩体、煤体或半煤岩体中,深部巷道"失稳"普遍存在的突出难点进行研究.文中阐述了深部巷道围岩控制的两个突出难点:底鼓和蠕变,针对性地提出了相应的控制技术——通过加固底板和巷道帮角控制底鼓,采用合理的一次支护和二次支护来实现巷道的长期稳定.研究结果表明:依据深部巷道底鼓的"两点三区"变形特征,底板锚杆、注浆孔深度应深入底板岩层"零位移点"以下,配合帮角加固有效控制深部巷道底鼓;采用合理的一次支护和二次支护保证锚固端提供的径向应力大于巷道蠕变所需的径向应力,使巷道变形速度维持在0.02mm/d左右,保持了巷道围岩的长期稳定并取得良好的效果,对保证深部煤炭资源安全开采具有重大意义. 展开更多
关键词 深部巷道 围岩 底鼓 蠕变 支护 控制技术
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珠江三角洲软土特性研究 被引量：145
3
作者 陈晓平 黄国怡 梁志松 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期137-141,共5页
根据在珠江三角洲内收集到的近千个软土土样的试验成果,对其基本物理、力学指标进行了统计和分析,并根据实测资料和室内试验成果,分析了软土的非线性特征和蠕变特征。通过非线性弹粘性模型的计算,分析了蠕变特性对软土地基变形和孔压消... 根据在珠江三角洲内收集到的近千个软土土样的试验成果,对其基本物理、力学指标进行了统计和分析,并根据实测资料和室内试验成果,分析了软土的非线性特征和蠕变特征。通过非线性弹粘性模型的计算,分析了蠕变特性对软土地基变形和孔压消散的量化影响。 展开更多
关键词 珠江三角洲 软土 土力学 统计 非线性特性 蠕变
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岩石的封闭应力、蠕变和扩容及本构方程 被引量：125
4
作者 陈宗基 康文法 黄杰藩 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1991年第4期299-312,共14页
以火成岩、变质岩和某些沉积岩的多种矿物和多晶体结构为基础,本文对岩石的变形特性做了微观流变分析,此外还考虑了砂岩类岩石的多颗粒结构.对岩石形成和构造运动的历史也做了适当的考虑. 文中给出并分析了宜昌砂岩的扭转蠕变试验结果,... 以火成岩、变质岩和某些沉积岩的多种矿物和多晶体结构为基础,本文对岩石的变形特性做了微观流变分析,此外还考虑了砂岩类岩石的多颗粒结构.对岩石形成和构造运动的历史也做了适当的考虑. 文中给出并分析了宜昌砂岩的扭转蠕变试验结果,并介绍了一种新的试验方法:这种方法是对岩石样品施加一个阶梯状加载函数并量测其变形随时间的变化.采取这种方式,只需在一个样品上进行试验,就可以很容易地得出蠕变与应力及时间的函数关系.从一些典型的试验结果入手,就“封闭”应力的起源和形成提出了一种假说,并研究了内应变能的释放.论述了这些应力包裹体(Stress pockets)在实际中的重要性,并着重指出:“蠕变和封闭应力是岩石性状中的两个基本因素,在实践中必须仔细地加以研究. 在实验结果和物理推理的基础上,建立了本构方程;它们是Griggs的实验方程γ=a+blogt+ct的三维推广.在所建立的本构方程中,各材料参数都是应力不变量的标量函数. 展开更多
关键词 岩石 应力 蠕变 本构方程
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软岩蠕变理论及其工程应用 被引量：112
5
作者 张向东 李永靖 +1 位作者 张树光 霍宝荣 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1635-1639,共5页
地下工程的施工经常遇到软岩。这类岩体抗压强度较低,具有明显的流变特性,蠕变变形量较大,常造成支护的失稳和破坏。在分析地下工程的稳定性或对地下结构设计时,应充分考虑这一特性,按流变力学理论进行分析和设计。通过现场取样,采用自... 地下工程的施工经常遇到软岩。这类岩体抗压强度较低,具有明显的流变特性,蠕变变形量较大,常造成支护的失稳和破坏。在分析地下工程的稳定性或对地下结构设计时,应充分考虑这一特性,按流变力学理论进行分析和设计。通过现场取样,采用自行研制的重力杠杆式岩石蠕变试验机,并配备三轴压力室,对泥岩进行了三轴蠕变试验。试验结果表明,泥岩的蠕变具有非线性。根据试验结果,建立了泥岩的非线性蠕变方程。根据上述非线性蠕变方程,分析了围岩的应力场和位移场,并对不同支护强度和应力状态下的蠕变变形进行了系统的分析。理论研究结果表明,控制围岩过量蠕变变形的根本途径是改善围岩应力状态,适当提高锚杆或锚索的初始预应力,从而为有效控制深部开采时围岩的有害变形提供了理论依据。 展开更多
关键词 岩石力学 蠕变 软岩 非线性 位移 围岩应力
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一种新的岩土流变模型元件 被引量：122
6
作者 殷德顺 任俊娟 +1 位作者 和成亮 陈文 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1899-1903,共5页
分数阶微积分被发现是一个解决力学建模难题的有力数学工具,利用Riemann-Liouville的分数阶微积分算子及理论,给出一种软体元件及其本构方程,用来模拟介于理想固体和流体之间的土体。该元件能够很好地反映应力松弛和蠕变现象中应力–应... 分数阶微积分被发现是一个解决力学建模难题的有力数学工具,利用Riemann-Liouville的分数阶微积分算子及理论,给出一种软体元件及其本构方程,用来模拟介于理想固体和流体之间的土体。该元件能够很好地反映应力松弛和蠕变现象中应力–应变的非线性渐变过程。通过一个软体元件与一个弹簧元件串联或并联,构建2种流变模型,并给出这2种模型的本构方程、松弛模量和蠕变模量。与土的流变实验数据相拟合结果表明,含有软体元件的模型能够更有效地刻画土的流变特性,可以减少参数数量。 展开更多
关键词 岩土工程 软体元件 分数阶微积分 流变 应力松弛 蠕变
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软岩流变的一种新力学模型 被引量：97
7
作者 陈沅江 潘长良 +1 位作者 曹平 王文星 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期209-214,共6页
软岩在低应力水平下表现为弹性和粘弹性;在较高的应力水平下表现为弹性、塑性和粘弹性;在高应力水平下表现为弹性、塑性、粘弹性和粘塑性。为了对其进行全面描述,首先,提出了两种非线性元件-蠕变体和裂隙塑性体,并将它们和描述衰减蠕变... 软岩在低应力水平下表现为弹性和粘弹性;在较高的应力水平下表现为弹性、塑性和粘弹性;在高应力水平下表现为弹性、塑性、粘弹性和粘塑性。为了对其进行全面描述,首先,提出了两种非线性元件-蠕变体和裂隙塑性体,并将它们和描述衰减蠕变特性的开尔文体及描述瞬弹性的虎克体相结合,得到了一种新的复合流变力学模型。然后,通过其采用的软岩蠕变的分级增量循环加卸载试验证明,该模型可很好地描述软岩在不同应力水平下的蠕变特性特别是裂隙闭合阶段和加速蠕变阶段的特性,可在工程实际中推广应用。 展开更多
关键词 软岩 流变模型 蠕变 分级增量循环加卸载 力学试验 力学模型 塑性 粘弹性
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饱水状态下隧道围岩蠕变力学性质的试验研究 被引量：100
8
作者 朱合华 叶斌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1791-1796,共6页
5含水状态是影响岩石蠕变力学性质的一个重要因素,隧道开挖后因渗流路径的增加将改变围岩的含水状态,且使围岩力学性质遇水弱化。以浙江省上三线高速公路任胡岭隧道工程勘探岩样为研究对象,通过干燥和饱水两种状态下岩石蠕变试验结果的... 5含水状态是影响岩石蠕变力学性质的一个重要因素,隧道开挖后因渗流路径的增加将改变围岩的含水状态,且使围岩力学性质遇水弱化。以浙江省上三线高速公路任胡岭隧道工程勘探岩样为研究对象,通过干燥和饱水两种状态下岩石蠕变试验结果的对比,探讨了岩石蠕变受含水状态影响的规律性,并根据广义Kelvin模型求得了两种状态下岩石蠕变的模型参数,分析了模型参数变化的规律性。 展开更多
关键词 隧道 围岩 蠕变 力学性质 试验
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堆石料蠕变特性试验研究 被引量：107
9
作者 程展林 丁红顺 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期473-476,共4页
蠕变是堆石料的重要力学特性。针对水布垭面板堆石坝主堆石料,采用应力式大型三轴仪进行了系统试验,对堆石料蠕变的有关力学问题进行了探讨,分析了堆石料蠕变与时间、应力状态的关系,并提出了九参数堆石料蠕变的数学表达式及相应的参数... 蠕变是堆石料的重要力学特性。针对水布垭面板堆石坝主堆石料,采用应力式大型三轴仪进行了系统试验,对堆石料蠕变的有关力学问题进行了探讨,分析了堆石料蠕变与时间、应力状态的关系,并提出了九参数堆石料蠕变的数学表达式及相应的参数指标。 展开更多
关键词 堆石料 蠕变 三轴试验
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单轴压缩条件下四种岩石的蠕变和松弛试验研究 被引量：86
10
作者 李永盛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1995年第1期39-47,共9页
本文采用伺服刚性机对四种不同强度的岩石材料进行了单轴压缩条件下的蠕变和松弛试验，观察和分析了岩石与一般连续介质不同的蠕变和松弛规律，以及其他时效变形特点，在此基础上探讨了岩石的流变机制及其对岩体工程变形和稳定的影响。
关键词 岩石 蠕变 松弛 单轴压缩条件
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岩石粘弹塑性本构关系及改进的Burgers蠕变模型 被引量：93
11
作者 袁海平 曹平 +1 位作者 许万忠 陈沅江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期796-799,共4页
软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性,而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律,因此,本文基于Mohr-Coulomb准则,提出了新的塑性元件,该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。将该元件与典型的Bur... 软弱岩石一般具有粘弹塑性共存特性,而典型的Burgers蠕变模型只能描述材料第三期蠕变以前的粘弹性规律,因此,本文基于Mohr-Coulomb准则,提出了新的塑性元件,该元件假定材料屈服后完全服从Mohr-Coulomb塑性流动规律。将该元件与典型的Burgers模型串联,形成了能模拟粘弹塑性偏量特性和弹塑性体积行为的改进型Burgers蠕变模型,推导了相应的粘弹塑性本构关系。给出了模型参数的求解方法,编制了相应的数据处理程序,并结合工程实例,对蠕变模型参数进行了拟合和加权平均取值。应用结果表明:试验曲线与理论计算曲线吻合,改进的Burgers蠕变模型能较好的描述岩石的蠕变特性。 展开更多
关键词 BURGERS模型 MOHR-COULOMB 蠕变 粘弹塑性 屈服准则 本构关系
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应力水平及加载路径对盐岩时效的影响 被引量：82
12
作者 杨春和 白世伟 吴益民 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期270-275,共6页
通过对单轴、三轴盐岩变应力路径的应力松弛与蠕变试验结果分析 ,研究了应力状态及加载路径对盐岩时间相关性特征的影响。分析结果表明 :盐岩稳态蠕变率仅是应力状态的函数而与加载历史无关 。
关键词 盐岩 蠕变 应力松弛 流变特性 时效 试验
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软土蠕变-固结特性及计算模型研究 被引量：80
13
作者 陈晓平 白世伟 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期728-734,共7页
根据国内外研究动态和实际工程的迫切需求,对软土蠕变-固结特性、计算模型、模型的数值求解方法和工程应用等进行了系统的研究,探讨了土工应力-应变模型、流变模型和固结模型的耦合机理,建立了实用的非线性弹粘性固结模型。研究表明,软... 根据国内外研究动态和实际工程的迫切需求,对软土蠕变-固结特性、计算模型、模型的数值求解方法和工程应用等进行了系统的研究,探讨了土工应力-应变模型、流变模型和固结模型的耦合机理,建立了实用的非线性弹粘性固结模型。研究表明,软土在任一时刻的变形都可以分解为瞬时变形和蠕变变形,其中,瞬时变形也呈现比较明显的非线性特征;土体变形的时效性由固结特性和粘滞特性共同决定,应力水平低时以固结变形为主,反之,土体的变形主要来源于剪切蠕变;土体的蠕变变形与孔隙水压力的消散有关,在同样的条件下,土体渗透性越差,蠕变变形越大;对于有厚度的土层,土体的次固结是在主固结过程中同时发生;土的蠕变对应力和应变的影响程度取决于土体的排水条件,当地基排水不良时,应力水平将随时间增高,变形计算中若不考虑蠕变特性将可能忽略地基潜在的失稳趋势。所以,考虑蠕变特性不仅是对计算结果的修正,而且是对工程安全性的重新评价。通过对有代表性的实例的计算和分析,验证了计算模型的合理性和结论的正确性。 展开更多
关键词 软土 蠕变 比奥固结 本构关系 有限元分析
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软土变形时效特性的试验研究 被引量：81
14
作者 陈晓平 朱鸿鹄 +1 位作者 张芳枝 张波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期2142-2148,共7页
软土变形的重要特征为具有时效性,这将导致软土工程的工后沉降。根据实际工程需要,采用原状土样和扰动土样对软土变形机理进行了一系列室内试验,包括软土的应力–应变特性、固结效应、次固结特性、蠕变特性等。通过试验成果系统分析可得... 软土变形的重要特征为具有时效性,这将导致软土工程的工后沉降。根据实际工程需要,采用原状土样和扰动土样对软土变形机理进行了一系列室内试验,包括软土的应力–应变特性、固结效应、次固结特性、蠕变特性等。通过试验成果系统分析可得:(1)初始固结度对应力–应变关系的影响;(2)次固结系数与固结压力的关系以及应力历史对次固结系数的影响;(3)次固结系数与压缩指数的关系;(4)排水蠕变和不排水蠕变的变形特征;(5)蠕变变形的影响因素和降低蠕变效应的技术路径等。研究结果表明:软土变形的时效性产生于固结特性和蠕变特性的耦合效应,土体的变形过程实际是固结和蠕变共同作用的过程,任一时刻两种变形在总变形中所占比例取决于多种因素,其中最重要的是应力水平和排水条件。 展开更多
关键词 土力学 变形时效 次固结 蠕变 软土
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软岩蠕变特性及非线性模型研究 被引量：78
15
作者 范庆忠 高延法 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期391-396,共6页
根据对单轴压缩条件下软岩蠕变特性的分析,引入损伤变量和硬化函数,建立软岩轴向和横向非线性蠕变模型。软岩轴向蠕变的典型曲线分为衰减、等速和加速蠕变3个阶段,分析认为:产生衰减蠕变的原因是岩石力学性质发生了硬化,主要是由于黏滞... 根据对单轴压缩条件下软岩蠕变特性的分析,引入损伤变量和硬化函数,建立软岩轴向和横向非线性蠕变模型。软岩轴向蠕变的典型曲线分为衰减、等速和加速蠕变3个阶段,分析认为:产生衰减蠕变的原因是岩石力学性质发生了硬化,主要是由于黏滞系数的硬化引起的;产生加速蠕变的原因是岩石发生了损伤软化,主要是由于岩石弹性模量的损伤引起的。软岩蠕变过程的3个阶段是非线性损伤和硬化两种机制并存、互相竞争的结果,采用单一的模量损伤或黏滞系数的非线性变化均不能合理地描述和解析蠕变过程的3个阶段。同时,引入损伤和硬化两种机制后所建立的非线性蠕变模型可以用一个统一的方程描述软岩蠕变过程3个阶段的变形特征,也可以对蠕变过程的3个阶段做出合理解析。将该模型与泥岩及红砂岩的试验曲线进行对比,两者吻合较好。 展开更多
关键词 岩石力学 蠕变 软岩 非线性 损伤 硬化
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预应力锚索的预应力损失机理研究 被引量：73
16
作者 周永江 何思明 杨雪莲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1353-1356,共4页
预应力锚索结构的预应力损失问题是造成锚索失效的关键问题。在具体分析影响预应力损失的各种因素的基础上,给出了各因素导致预应力损失的具体计算方法。特别对长期荷载下预应力损失机理进行了分析,其中钢绞线采用松弛模型;围岩体采用... 预应力锚索结构的预应力损失问题是造成锚索失效的关键问题。在具体分析影响预应力损失的各种因素的基础上,给出了各因素导致预应力损失的具体计算方法。特别对长期荷载下预应力损失机理进行了分析,其中钢绞线采用松弛模型;围岩体采用流变模型;灌浆材料采用蠕变模型进行预测。并给出了相应的理论计算公式,为预应力锚索设计、施工以及工后管理等提供了理论依据。 展开更多
关键词 预应力损失 松弛 徐变 蠕变
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上海地区饱和软粘土流变特性 被引量：49
17
作者 谢宁 孙钧 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第3期233-237,共5页
对上海地区几种典型的饱和软粘土做了大量的蠕变和应力松弛试验，分析总结了主要的流变特性．研究结果表明上海地区饱和软粘土流变特性很显著，且是非线性的，不同土类的流变特性有相同之处和不同之处．最后建立了反映蠕变和应力松弛统... 对上海地区几种典型的饱和软粘土做了大量的蠕变和应力松弛试验，分析总结了主要的流变特性．研究结果表明上海地区饱和软粘土流变特性很显著，且是非线性的，不同土类的流变特性有相同之处和不同之处．最后建立了反映蠕变和应力松弛统一的非线性流变经验本构关系．讨论了长期强度问题． 展开更多
关键词 软土 饱和软粘土 蠕变 流变 应力 本构关系
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蠕动滑坡成因及隧道变形机理的分析 被引量：57
18
作者 张鲁新 周德培 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期217-221,共5页
以东荣河滑坡为例，利用现场勘测、滑坡监测及室内试验结果，分析了蠕动型滑坡成因，以及酿成隧道变形开裂的机理。得出的成果对蠕动滑坡体中隧道病害的有效防治提供了依据。
关键词 蠕动滑坡 隧道 蠕变 变形机理
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堆石蠕变机理分析与颗粒破碎特性研究 被引量：63
19
作者 梁军 刘汉龙 高玉峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期479-483,共5页
根据大型压缩仪完成的堆石蠕变试验,结合颗粒破碎测试试验,对蠕变产生的机理进行了简要的理论分析,在力的作用下,细化破碎的堆石颗粒滑移充填孔隙是发生蠕变的重要原因。堆石颗粒的破碎可分为对应于主压缩变形的颗粒破碎和伴随蠕变变形... 根据大型压缩仪完成的堆石蠕变试验,结合颗粒破碎测试试验,对蠕变产生的机理进行了简要的理论分析,在力的作用下,细化破碎的堆石颗粒滑移充填孔隙是发生蠕变的重要原因。堆石颗粒的破碎可分为对应于主压缩变形的颗粒破碎和伴随蠕变变形的颗粒破碎。颗粒破碎引起堆石级配的细微改变,从而形成后期变形。 展开更多
关键词 堆石 蠕变 蠕变机理 颗粒破碎
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软岩非线性蠕变模型研究 被引量：63
20
作者 范庆忠 高延法 +1 位作者 崔希海 付志亮 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期505-509,共5页
以工程实际中广泛应用的元件组合模型为基础,通过引入损伤变量和硬化变量,建立了一个软岩非线性蠕变模型。分析认为,Maxwell体等价于一个线性损伤的虎克弹性体,Kelvin体相当于一个线性硬化的牛顿黏性体,Burgers体则是一个能同时描述线... 以工程实际中广泛应用的元件组合模型为基础,通过引入损伤变量和硬化变量,建立了一个软岩非线性蠕变模型。分析认为,Maxwell体等价于一个线性损伤的虎克弹性体,Kelvin体相当于一个线性硬化的牛顿黏性体,Burgers体则是一个能同时描述线性损伤、硬化的模型。软岩蠕变过程中,其微观结构会发生变化,并导致软岩形变行为产生相应的改变,引入非线性损伤、硬化变量代替Burgers模型中的线性损伤、硬化变量,可以反映这种改变对软岩蠕变的影响。所建立的非线性蠕变模型可以用一个统一的方程描述软岩蠕变过程三个阶段的变形特征。将该模型与试验曲线进行对比,两者吻合较好。 展开更多
关键词 岩石力学 蠕变 软岩 非线性 损伤 硬化
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