不同围压和层理下板岩三轴蠕变试验及损伤模型研究 被引量：3

1

作者 屈小七 孟陆波 +1 位作者 郝晨旭 陈海清 《水利水电技术》 北大核心 2020年第8期159-167,共9页

为了研究围压和层理对板岩三轴蠕变特性的影响,制备了最大主应力方向与层理夹角为0°和90°的2组岩样(0°为平行组;90°为垂直组),分别进行5 MPa、10 MPa、15 MPa围压下的三轴蠕变试验。结果显示:板岩在三轴应力条件下... 为了研究围压和层理对板岩三轴蠕变特性的影响,制备了最大主应力方向与层理夹角为0°和90°的2组岩样(0°为平行组;90°为垂直组),分别进行5 MPa、10 MPa、15 MPa围压下的三轴蠕变试验。结果显示:板岩在三轴应力条件下的蠕变具有瞬时弹性阶段、稳定蠕变阶段、加速蠕变阶段这三个阶段特征;在同一围压下,垂直组试样加载级数大于平行组岩样加载级数;垂直组试样的瞬时弹性应变高于平行组试样;垂直组试样的累计蠕变应变均低于平行组试样。计算长期强度与峰值强度的比值得到垂直组试样的强度损伤低于平行组试样;围压越高,试样蠕变变形越小,峰值强度和长期强度越高。基于Kachanov蠕变损伤理论,考虑层理角度的损伤,引进一个弹塑性损伤元件,建立了描述不同层理角度板岩蠕变过程的改进西原模型,用该模型对试验数据进行拟合,结果表明:模型能够较好地反映蠕变三阶段;垂直组试样的弹性模量、黏滞系数比平行组试样相对较大,蠕变参数基本随着围压的增大而增大,体现了围压效应,这与试验结果相吻合。 展开更多

关键词 板岩 围压 层理 三轴蠕变 蠕变损伤模型 蠕变参数

下载PDF 职称材料

大理岩结构面非线性蠕变损伤本构模型研究 被引量：5

2

作者 何志磊 朱珍德 李志敬 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第32期68-72,共5页

针对锦屏二级水电站地下洞室群围岩富含节理的情况,对主要围岩大理岩进行含软弱夹层的剪切蠕变试验,结果表明在应力水平较低时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形和黏弹性变形组成,当应力水平较高时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形,黏弹性变形和... 针对锦屏二级水电站地下洞室群围岩富含节理的情况,对主要围岩大理岩进行含软弱夹层的剪切蠕变试验,结果表明在应力水平较低时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形和黏弹性变形组成,当应力水平较高时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形,黏弹性变形和黏塑性变形组成。在广义开尔文模型基础上增加一非线性项,来描述衰减蠕变阶段和稳定蠕变阶段;根据加速蠕变阶段岩石的损伤特性,选取基于应力水平和时间因素的损伤变量,建立了岩石非线性蠕变损伤本构模型,并通过试验结果对该模型进行参数辨识,验证了该模型的正确性和合理性。然后,分别利用该模型和西原(Nishiharamodel)模型对加速蠕变阶段进行拟合,结果表明提出的模型能很好地描述加速蠕变阶段,克服了西原模型的不足。 展开更多

关键词 大理岩泥化夹层 剪切蠕变试验 蠕变损伤模型

下载PDF 职称材料

基于FLAC^(3D)的改进Burgers蠕变损伤模型的二次开发研究 被引量：40

3

作者 杨文东 张强勇 +2 位作者 张建国 贺如平 曾纪全 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1956-1964,共9页

岩石的流变变形对于岩质边坡和地下结构产生重要影响,其时效特性越来越引起人们的关注。然而通用分析软件所提供的岩石流变本构模型均有其特定的使用范围,往往不能满足工程数值分析的需要。考虑到岩体中参数劣化造成的影响,采用了一个... 岩石的流变变形对于岩质边坡和地下结构产生重要影响,其时效特性越来越引起人们的关注。然而通用分析软件所提供的岩石流变本构模型均有其特定的使用范围,往往不能满足工程数值分析的需要。考虑到岩体中参数劣化造成的影响,采用了一个变参数的改进Burgers蠕变损伤模型,该模型认为岩体的蠕变参数是随时间因子逐渐弱化的,这弥补了FLAC3D自身流变模型的不足,并利用FLAC3D(Version2.1)提供的二次开发程序接口,分析了蠕变损伤模型二次开发程序运行的基本原理,给出了该模型具体的程序框图和代码编写中应该注意的关键问题。介绍了该模型的几种退化形式,通过算例分别验证了该模型黏弹性、塑性和损伤的力学性质,分析了损伤参数对蠕变曲线的影响,并由此介绍了验证流变模型二次开发程序正确性的一般步骤。由于采用了面向对象的编程技术,FLAC3D二次开发接口简单实用,研究思路可为其他流变本构模型的二次开发提供参考。 展开更多

关键词 岩石力学 蠕变损伤模型 二次开发 程序研制

下载PDF 职称材料

软岩蠕变损伤特性的试验与理论研究 被引量：31

4

作者 田洪铭 陈卫忠 +2 位作者 田田 王辉 赵武胜 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期610-617,共8页

在高地应力软岩隧道修建过程中,由于围岩蠕变损伤导致其变形具有明显的时效性和非线性。岩石的蠕变损伤与其内部微裂纹的延伸和扩展密切相关,宏观表现为蠕变过程中的体积扩容,通过对岩石扩容过程中损伤耗散能变化规律的分析,建立蠕变损... 在高地应力软岩隧道修建过程中,由于围岩蠕变损伤导致其变形具有明显的时效性和非线性。岩石的蠕变损伤与其内部微裂纹的延伸和扩展密切相关,宏观表现为蠕变过程中的体积扩容,通过对岩石扩容过程中损伤耗散能变化规律的分析,建立蠕变损伤演化方程,通过引入蠕变损伤因子对ABAQUS软件自带的蠕变模型进行修正,得到非线性蠕变损伤模型。应用所建立的蠕变损伤模型,对宜巴高速泥质红砂岩的三轴蠕变试验结果进行反演,结果表明,该模型可以很好地反映高地应力软岩在蠕变中的减速蠕变、等速蠕变和加速蠕变3个阶段。 展开更多

关键词 岩石力学 高地应力 软岩 蠕变损伤模型 三轴蠕变试验

下载PDF 职称材料

考虑含水劣化效应的浅变质板岩蠕变本构模型研究 被引量：21

5

作者 刘小军 刘新荣 +1 位作者 王铁行 王军保 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2384-2389,共6页

基于不同含水状态下浅变质板岩单轴蠕变特性的试验研究结果,考虑水对浅变质板岩蠕变参数的劣化效应,分析蠕变参数随饱和度的变化规律并建立数学关系式。研究表明:饱和度越大,瞬时弹性模量、黏性模量以及黏滞系数越小,其中瞬时弹性模量... 基于不同含水状态下浅变质板岩单轴蠕变特性的试验研究结果,考虑水对浅变质板岩蠕变参数的劣化效应,分析蠕变参数随饱和度的变化规律并建立数学关系式。研究表明:饱和度越大,瞬时弹性模量、黏性模量以及黏滞系数越小,其中瞬时弹性模量与饱和度线性负相关,而黏性模量和黏滞系数与饱和度呈负指数相关。将岩石受水影响的劣化效应定义为对各个蠕变参数的损伤,结合试验结果确立损伤变量和损伤演化方程,并基于浅变质板岩蠕变方程建立可考虑含水损伤劣化的岩石蠕变本构模型。利用FLAC3D二次开发平台实现本构模型的程序化,通过数值模拟试验验证模型和程序的合理性,研究结果可为工区隧道施工期围岩流变特性的研究提供依据。 展开更多

关键词 岩石力学 浅变质板岩 蠕变参数 含水劣化 蠕变损伤模型

原文传递

超(超)临界汽轮机汽缸紧固螺栓高温蠕变断裂研究 被引量：18

6

作者 徐鸿 郑善合 MAILE Karl 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第29期80-83,共4页

超(超)临界汽轮机汽缸以镍基超高温合金作为紧固件材料,螺栓蠕变损伤的研究对超(超)临界机组的安全运行及维修具有重要意义。对镍基合金Nimonic 80A进行了550℃不同应力下单轴及空心螺栓的蠕变实验,引入应变阈值,结合Norton-Bailey-Kach... 超(超)临界汽轮机汽缸以镍基超高温合金作为紧固件材料,螺栓蠕变损伤的研究对超(超)临界机组的安全运行及维修具有重要意义。对镍基合金Nimonic 80A进行了550℃不同应力下单轴及空心螺栓的蠕变实验,引入应变阈值,结合Norton-Bailey-Kachanov蠕变方程,改进了蠕变损伤模型,模型能更准确描述蠕变全过程;修改有限元软件ABAQUS子程序,模拟了空心螺栓的蠕变过程。结果表明,空心螺栓蠕变断裂并不是在应力集中的螺纹处,而是在螺杆处,有限元计算结果与实验结果吻合较好。 展开更多

关键词 超(超)临界汽轮机 紧固螺栓 高温蠕变 蠕变损伤模型 应变阈值 断裂

下载PDF 职称材料

软岩非线性蠕变损伤模型及其试验研究 被引量：19

7

作者 黄海峰 巨能攀 +2 位作者 黄敏 张成强 朱俊霖 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期49-54,60,共7页

为了反映软岩蠕变全过程,进行红层泥岩蠕变力学试验,试验发现弹性模量随时间的增长而逐渐衰减,黏滞系数在应力恒定且并未达到屈服应力的情况下,随时间的增长而逐渐增大。因此认为传统理论流变力学中的蠕变损伤处理方法不适用于将黏滞系... 为了反映软岩蠕变全过程,进行红层泥岩蠕变力学试验,试验发现弹性模量随时间的增长而逐渐衰减,黏滞系数在应力恒定且并未达到屈服应力的情况下,随时间的增长而逐渐增大。因此认为传统理论流变力学中的蠕变损伤处理方法不适用于将黏滞系数进行损伤演化,故引入分数阶微积分来描述软岩蠕变的黏弹性和黏塑性应变。通过构建一个考虑蠕变时效损伤的弹性体,并将其与基于分数阶微积分的黏滞和黏塑性体进行串联,从而建立一个新的非线性蠕变损伤模型。依据红层泥岩和相关文献中冻结软岩及红砂岩的蠕变试验数据,通过该软岩蠕变损伤模型对其进行辨识,充分显示出所建模型的合理性和适用性。 展开更多

关键词 蠕变 弹性模量 黏滞系数 蠕变损伤模型 分数阶微积分

下载PDF 职称材料

三轴压缩蠕变试验下石英云母片岩各向异性蠕变特性研究 被引量：15

8

作者 肖明砾 卓莉 +1 位作者 谢红强 何江达 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期73-80,共8页

对石英云母片岩进行三轴压缩蠕变试验,研究丹巴水电站石英云母片岩的三轴蠕变特性及其各向异性特性。按轴向荷载与层理面关系加工成平行组和垂直组2组试件,开展分级加载方式进行不同围压条件下的蠕变试验。试验研究表明,石英云母片岩具... 对石英云母片岩进行三轴压缩蠕变试验,研究丹巴水电站石英云母片岩的三轴蠕变特性及其各向异性特性。按轴向荷载与层理面关系加工成平行组和垂直组2组试件,开展分级加载方式进行不同围压条件下的蠕变试验。试验研究表明,石英云母片岩具有蠕变特性,包括瞬时变形、衰减蠕变、稳定蠕变和加速蠕变阶段;采用带Kachanov蠕变损伤律的蠕变模型来描述石英云母片岩的蠕变特性,并进行蠕变参数辨识,拟合结果显示此模型能很好地描述石英云母片岩的蠕变特性;根据试验结果获得2组试件的长期屈服强度、破坏形态、瞬时变形参数和稳定蠕变速率,分析表明石英云母片岩的蠕变力学特性具有明显的各向异性特性。层理面与轴向荷载垂直的试件较层理面与轴向荷载平行的试件的强度、弹性剪切模量、体积模量和黏性系数相对较大,表现出较高的抗变形和抗破坏能力;平行组以剪切破坏为主,垂直组破坏时出现侧向鼓胀现象,显示出延性破坏的特点;2组石英云母片岩试件的瞬时应变量和稳定蠕变速率都随着应力水平的提高而增大。 展开更多

关键词 三轴蠕变试验 各向异性 蠕变损伤模型 Kachanov蠕变损伤律

下载PDF 职称材料

基于损伤力学的砂岩蠕变模型研究与参数辨识 被引量：10

9

作者 刘桃根 王伟 +1 位作者 吴斌华 李良权 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第6期55-60,共6页

在Burgers模型的基础上,应用损伤力学的原理,通过引入3种不同的损伤变量演化规律,建立了改进Kachanov蠕变损伤模型、应变控制蠕变损伤模型和统计损伤模型,模拟向家坝砂岩三轴蠕变试验,并进行模型参数辨识及参数敏感性分析.3种蠕变损伤... 在Burgers模型的基础上,应用损伤力学的原理,通过引入3种不同的损伤变量演化规律,建立了改进Kachanov蠕变损伤模型、应变控制蠕变损伤模型和统计损伤模型,模拟向家坝砂岩三轴蠕变试验,并进行模型参数辨识及参数敏感性分析.3种蠕变损伤本构模型都能够较好地模拟蠕变全过程曲线,且各模型对曲线的模拟有着各自的特点.对比分析各个蠕变损伤模型,说明了提出的3种蠕变损伤本构模型都能够很好地反映砂岩的流变特性,但相比而言统计蠕变损伤模型更具有优势.本文研究为岩石工程的长期稳定性分析提供了理论参考. 展开更多

关键词 岩石流变 蠕变损伤模型 BURGERS模型 三轴蠕变试验 砂岩

下载PDF 职称材料

隐伏非贯通结构面剪切蠕变特性及本构模型研究 被引量：11

10

作者 李任杰 吉锋 +2 位作者 冯文凯 王东坡 张津铭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2253-2261,共9页

结构面控制岩质边坡失稳的边界,自然界中大量结构面是非完全贯通的,且隐藏在斜坡内部,非贯通结构面研究对于揭示斜坡启动破坏机理及稳定性具有重要意义。隐伏非贯通结构面的岩块取样困难且不能大量复制,通过室内制作一种隐伏非贯通结构... 结构面控制岩质边坡失稳的边界,自然界中大量结构面是非完全贯通的,且隐藏在斜坡内部,非贯通结构面研究对于揭示斜坡启动破坏机理及稳定性具有重要意义。隐伏非贯通结构面的岩块取样困难且不能大量复制,通过室内制作一种隐伏非贯通结构面模型,在单轴压缩试验和剪切试验的基础上,采用YZJL-300型岩石剪切流变仪,对隐伏非贯通结构面岩体进行剪切蠕变试验,并对蠕变特性进行研究。根据蠕变试验的阶段特征,引入一个适用于结构面的非线性黏性加速元件和材料损伤变量,建立一种非贯通结构面的剪切蠕变损伤本构模型,并根据拉普拉斯变化推导三维剪切蠕变本构方程。利用L-M算法和全局优化法对所得的蠕变试验曲线进行辨识,求解模型参数。经过辨识并对比试验结果和模型拟合结果,新建立的本构模型能较好地反映非贯通结构面蠕变特性,对揭示岩质斜坡的长期稳定性和时效演化有借鉴意义。 展开更多

关键词 隐伏非贯通结构面 剪切蠕变试验 加速元件 蠕变损伤本构模型

下载PDF 职称材料

矿用富水充填材料的蠕变特性及损伤演化 被引量：9

11

作者 周茜 刘娟红 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1878-1883,共6页

为探讨富水充填材料稳定性与时间的关系及其在荷载作用下的失稳破坏特征与损伤发展规律,文中制备了一定水固比的富水充填材料,通过蠕变试验对不同应力水平下富水充填材料的蠕变性能进行测试,研究蠕变过程中应变速率衰减、稳定及加速3个... 为探讨富水充填材料稳定性与时间的关系及其在荷载作用下的失稳破坏特征与损伤发展规律,文中制备了一定水固比的富水充填材料,通过蠕变试验对不同应力水平下富水充填材料的蠕变性能进行测试,研究蠕变过程中应变速率衰减、稳定及加速3个蠕变阶段应变随时间的变化特征,提出充填体失稳的临界荷载。根据蠕变试验数据,引入损伤变量,建立符合富水充填材料的蠕变损伤模型,推导出应力、应变、时间及损伤因子等力学参量之间的相关关系。结果表明:水固比2.0的富水充填材料失稳破坏的临界荷载为其强度的90%;改进后的Burgers模型,综合考虑了蠕变参数受时间和应力水平的影响,反映了参数随时间弱化的现象,拟合后发现该模型可以描述富水充填材料失稳破坏前的损伤劣化规律。 展开更多

关键词 采矿 充填材料 蠕变 蠕变损伤模型

下载PDF 职称材料

红层砂岩高温后效蠕变试验研究 被引量：7

12

作者 李畅 任光明 +3 位作者 孟陆波 代晗 张晓东 李科 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期71-78,共8页

温度是影响岩石变形、稳定的重要因素。通过对红层砂岩开展高温后的蠕变试验,揭示了温度对红层砂岩蠕变特性的影响规律,并基于Burgers模型建立考虑温度效应的蠕变损伤模型,分析了温度对模型参数的影响规律。研究表明:510～550℃是红层... 温度是影响岩石变形、稳定的重要因素。通过对红层砂岩开展高温后的蠕变试验,揭示了温度对红层砂岩蠕变特性的影响规律,并基于Burgers模型建立考虑温度效应的蠕变损伤模型,分析了温度对模型参数的影响规律。研究表明:510～550℃是红层砂岩力学性质转变的节点温度区间,低于该温度区间时,温度升高,试样的峰值强度增加,延性增强,长期强度减小;高于该温度区间时,温度升高,试样的峰值强度、峰值应变减小,长期强度增加;瞬时应变随温度的升高而线性增大。相同应力条件下,随着经历温度的升高,试样瞬时应变、稳态蠕变速率以及进入稳定蠕变阶段的时间增加,进入加速蠕变阶段的时间减小,加速蠕变曲线变陡。 展开更多

关键词 红层砂岩 蠕变试验 热损伤元件 蠕变损伤模型

下载PDF 职称材料

岩石非线性蠕变损伤模型研究 被引量：7

13

作者 王军保 刘新荣 +1 位作者 邵珠山 王铁行 《现代隧道技术》 EI 北大核心 2014年第3期79-84,共6页

为了反映岩石蠕变全过程,文章基于损伤力学理论,通过引入Kachanov蠕变损伤演化规律,构建了可反映岩石加载瞬时变形和加速蠕变的考虑时效损伤的弹性体元件,并将该元件与能够描述岩石衰减和稳态蠕变的分数阶粘滞体元件进行串联,建立了一... 为了反映岩石蠕变全过程,文章基于损伤力学理论,通过引入Kachanov蠕变损伤演化规律,构建了可反映岩石加载瞬时变形和加速蠕变的考虑时效损伤的弹性体元件,并将该元件与能够描述岩石衰减和稳态蠕变的分数阶粘滞体元件进行串联,建立了一个新的2元件非线性蠕变损伤模型及其蠕变方程,同时利用相关文献中的岩石蠕变试验结果对模型拟合效果进行了分析验证。研究结果表明:该非线性损伤模型能够准确描述岩石蠕变全过程的三个阶段,且拟合曲线和试验曲线吻合良好,误差较小,充分显示了其合理性和适用性。 展开更多

关键词 岩石蠕变 非线性损伤模型 时效损伤 分数阶粘滞体

下载PDF 职称材料

冻结饱水砂卵石蠕变损伤特性试验研究 被引量：6

14

作者 张晋勋 宋永威 +2 位作者 杨昊 张雷 亓轶 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第29期12665-12671,共7页

以北京典型饱水砂卵石地层为研究对象,基于损伤演化及元件模型理论,引入弹性体、黏壶体及损伤体,建立了Ⅰ、Ⅱ类蠕变损伤模型,并通过-10℃条件下饱和砂卵石的三轴蠕变试验对该模型进行了验证。研究表明:当应力差较小时,蠕变主要以瞬时... 以北京典型饱水砂卵石地层为研究对象,基于损伤演化及元件模型理论,引入弹性体、黏壶体及损伤体,建立了Ⅰ、Ⅱ类蠕变损伤模型,并通过-10℃条件下饱和砂卵石的三轴蠕变试验对该模型进行了验证。研究表明:当应力差较小时,蠕变主要以瞬时弹性变形为主,均大于该阶段总变形量的57.62%,随着应力差的增大,蠕变以非线性变形为主;蠕变进入加速破坏阶段的应变均大于7.16%;围压为0~0.3 MPa时,冻结砂卵石的长期强度在2~3 MPa,围压为0.6~1 MPa时,长期强度在3~4 MPa,冻结砂卵石的长期强度为瞬时强度的0.23~0.42倍;引入损伤体建立的蠕变损伤模型可以较好地反映冻结砂卵石的Ⅰ、Ⅱ类蠕变规律,可为工程设计及数值模拟提供理论基础。 展开更多

关键词 饱水砂卵石 蠕变 蠕变损伤模型 长期强度

下载PDF 职称材料

豫南燕山期花岗岩蠕变特性及非线性蠕变损伤模型 被引量：5

15

作者 唐志强 吉锋 +2 位作者 许汉华 冯文凯 何萧 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第16期6421-6429,共9页

豫南信阳地区燕山期高钾钙碱性I型花岗岩分布广泛,岩石性质对深埋地下洞室围岩开挖及支护设计具有重要影响。以豫南某大型水电站地下厂房区花岗岩为研究对象,在对其地质分布情况及矿物成分调查测试基础上,进行三轴压缩蠕变试验,揭示了... 豫南信阳地区燕山期高钾钙碱性I型花岗岩分布广泛,岩石性质对深埋地下洞室围岩开挖及支护设计具有重要影响。以豫南某大型水电站地下厂房区花岗岩为研究对象,在对其地质分布情况及矿物成分调查测试基础上,进行三轴压缩蠕变试验,揭示了围岩蠕变特性及加载过程中的损伤演化性质,采用等时曲线法进行花岗岩蠕变长期强度分析。考虑蠕变过程中岩石发生的损伤累积,建立变黏性系数的黏壶元件,并代替传统西原正夫模型中Newton黏壶,构建了能够描述加速蠕变阶段的蠕变损伤模型。结果表明:在整个蠕变过程中,花岗岩的总变形量以瞬时弹性变形为主,最终的蠕变破坏表现出脆性剪切破坏的特征;围压对剪切裂缝的扩展具有主要抑制作用;长期强度随围压增大而减小,与常规三轴试验结果相比,长期强度分别下降6.37%和21.0%;采用Levenberg-Marquardt优化算法+通用全局优化算法对非线性蠕变损伤模型进行参数辨识及拟合,理论值与试验值吻合较好,验证了非线性蠕变损伤模型对于岩石全过程蠕变特征描述的合理性及适用性。研究成果对保障豫南燕山期花岗岩地区的工程建设优化设计和安全建设具有重要意义。 展开更多

关键词 豫南地区 花岗岩 三轴压缩蠕变试验 蠕变损伤模型 参数辨识及拟合

下载PDF 职称材料

酸腐蚀作用下川渝红层砂岩蠕变特性试验研究 被引量：5

16

作者 谢妮 王丁浩 +1 位作者 吕阳 高青 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期141-149,共9页

岩石蠕变特性对岩体工程的长期稳定有着重要影响,尤其是在酸雨等水化学作用下,岩石的细观结构遭到破坏,蠕变特性及变形更为显著。以重庆二佛寺红层砂岩为研究对象,通过开展室内三轴压缩分级蠕变试验,研究了酸腐蚀状态下砂岩的蠕变特性... 岩石蠕变特性对岩体工程的长期稳定有着重要影响,尤其是在酸雨等水化学作用下,岩石的细观结构遭到破坏,蠕变特性及变形更为显著。以重庆二佛寺红层砂岩为研究对象,通过开展室内三轴压缩分级蠕变试验,研究了酸腐蚀状态下砂岩的蠕变特性。结果表明:酸的腐蚀和浸泡会使砂岩内部孔隙增加,导致砂岩在第一级荷载下会产生较大的瞬时应变和蠕变量,之后瞬时应变量和蠕变量随着应力增加而增大;岩样受到腐蚀软化,蠕变破坏强度为抗压强度的76%,长期强度仅为抗压强度的54%。为了描述蠕变全过程,建立了一个损伤蠕变模型来拟合试验数据,验证了其适用性,可以为岩土工程建设的稳定性提供参考。 展开更多

关键词 砂岩 蠕变试验 蠕变损伤模型 酸腐蚀作用

下载PDF 职称材料

广义Kelvin蠕变损伤模型及其参数的智能辨识 被引量：5

17

作者 徐国文 何川 +1 位作者 代聪 王士民 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期866-871,共6页

为了更好地描述岩石的流变变形特征,提出了考虑岩石蠕变过程中材料劣化效应的黏弹塑性模型,并导出了该模型的有限差分格式.基于FLAC3D软件的接口平台,采用C++语言实现了模型的二次开发.在此基础上,采用粒子群算法、模拟退火算法与FLAC3... 为了更好地描述岩石的流变变形特征,提出了考虑岩石蠕变过程中材料劣化效应的黏弹塑性模型,并导出了该模型的有限差分格式.基于FLAC3D软件的接口平台,采用C++语言实现了模型的二次开发.在此基础上,采用粒子群算法、模拟退火算法与FLAC3D相结合的智能方法,用已有试验数据进行了参数反演.结果表明:该模型能反映岩石的黏弹塑性以及损伤特性,能模拟低应力下岩石的两阶段蠕变和高应力下岩石的三阶段蠕变变形效应;只要反演算法参数取值适当,算法在40代左右就可以收敛到全局最优解. 展开更多

关键词 蠕变损伤模型 智能反演 粒子群算法 模拟退火算法

下载PDF 职称材料

冻结条件下风积土蠕变损伤特性及本构模型研究 被引量：5

18

作者 孙琦 张向东 +2 位作者 杨佳 马伟 邢洋 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期61-67,共7页

为了研究风积土在冻结条件下的蠕变损伤变形规律,采用FST-200型冻土动静三轴试验机在不同冻结温度下进行不同应力水平的三轴蠕变试验,探讨了偏应力大小和冻结温度对风积土蠕变性能的影响;在试验的基础上,建立变形模量在不同温度下随时... 为了研究风积土在冻结条件下的蠕变损伤变形规律,采用FST-200型冻土动静三轴试验机在不同冻结温度下进行不同应力水平的三轴蠕变试验,探讨了偏应力大小和冻结温度对风积土蠕变性能的影响;在试验的基础上,建立变形模量在不同温度下随时间变化的损伤演化方程;将Burgers模型中的一个黏壶改为应变触发的非线性黏壶,从而建立一个改进的Burgers模型,并将变形模量随时间变化的损伤演化方程引入到该改进模型中,建立冻结条件下风积土的蠕变损伤本构模型,推导了一维和三维蠕变本构方程,并与试验数据进行对比分析,验证了模型的可靠性。研究结果表明:蠕变变形量与冻结温度、偏应力大小正相关,建立的蠕变损伤本构模型能够反映风积土在冻结条件下的蠕变变形规律。 展开更多

关键词 道路工程 风积土 蠕变损伤本构模型 三轴蠕变试验 冻结

原文传递

高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩蠕变试验及非线性蠕变损伤模型

19

作者 陈秋南 贺泳超 +2 位作者 陈湘生 谢云鹏 黄小城 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期789-798,共10页

为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受... 为克服高程障碍并降低施工风险,可采用长大隧道穿越崇山峻岭,但这些隧道往往处于深埋高地应力环境,并受到化学侵蚀影响。为了解决此问题,以丽江—香格里拉炭质板岩大变形隧道为研究对象,采用室内试验和理论推导,研究深埋炭质板岩隧道受化学侵蚀作用下的围岩变形特性。在Poyting-Thomson体蠕变体的基础上,根据模型元件的力学特性,叠加了损伤元件、化学损伤元件和非线性元件,提出高地应力-化学侵蚀耦合作用下炭质板岩非线性蠕变损伤本构关系。研究结果表明:1)炭质板岩试样受化学侵蚀影响显著,侵蚀90 d试样所产生的轴向蠕变应变为侵蚀0 d试样的2.02倍,侵蚀60 d试样所产生的径向蠕变为侵蚀0 d试样的1.85倍;2)受侵蚀的炭质板岩试样在三轴压缩状态下破裂以斜向贯通裂隙为主,并产生一定的滑移错动裂隙,且沿轴线的拉伸劈裂破坏受围压作用抑制明显,未产生竖向贯通裂隙。 展开更多

关键词 炭质板岩隧道 高地应力 化学侵蚀 耦合作用 蠕变试验 非线性蠕变损伤本构模型

下载PDF 职称材料

浸水条件下含水率对粉砂质泥岩蠕变特性的影响研究

20

作者 王先甲 高增奎 +2 位作者 付志强 张奥 张国华 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期28-37,共10页

泥岩具有强度低、遇水易软化的特点,尤其是富水泥岩地层,对工程岩体的长期稳定性影响较大,但相关研究少有报道,因此亟待深入研究泥岩遇水蠕变特性。开展了不同初始含水率泥岩试样在天然和浸水条件下的分级加载蠕变试验,研究了水对岩体... 泥岩具有强度低、遇水易软化的特点,尤其是富水泥岩地层,对工程岩体的长期稳定性影响较大,但相关研究少有报道,因此亟待深入研究泥岩遇水蠕变特性。开展了不同初始含水率泥岩试样在天然和浸水条件下的分级加载蠕变试验,研究了水对岩体蠕变特性的影响机理,结合广义Kelvin模型,构建了考虑含水劣化效应的蠕变损伤本构模型,并将新模型嵌入FLAC3D有限差分软件中,模拟了不同工况下泥岩蠕变变形特性,并与室内试验结果进行了对比。结果表明:随着含水率的增大,岩体蠕变应变量增大,长期强度降低;相比天然条件,浸水环境使得岩体长期强度劣化更为严重,试样初始含水率越小,浸水条件对其蠕变变形影响越大;将岩体因水的劣化效应定义为蠕变参数的损伤因子,损伤因子随着含水率的增加而提高;考虑含水劣化效应的蠕变损伤本构模型数值模拟结果与室内试验结果基本吻合,验证了新模型的合理性。 展开更多

关键词 泥岩 蠕变特性 浸水条件 蠕变试验 含水劣化效应 蠕变损伤本构模型

下载PDF 职称材料