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相似文献
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1.
岩石蠕变断裂特性的试验研究   总被引:6,自引:1,他引:5  
陈有亮 《力学学报》2003,35(4):480-484
以一类红砂岩为例对蠕变条件下岩石裂纹的起裂和扩展的机理、准则进行了试验研究和理论分析.试验结果表明,岩石裂纹常常在初始应力强度因子KI小于断裂韧度KIC的情况下,经过一段时间的持续蠕变变形产生裂纹起裂和扩展.当然,初始应力强度因子KI小于断裂韧度KIC是有限度的,KI不得小于另一固定值KIC2,KIC2表征了岩石在蠕变条件下抵抗裂纹起裂和扩展的能力,而且其值小于KIC,可称之为蠕变断裂韧度.在岩石工程的设计和计算中,KIC2是一个重要参数.  相似文献   

2.
张亮亮  王晓健 《应用力学学报》2020,(1):372-377,I0026
为描述岩石加速蠕变阶段的非线性变形规律,在广义开尔文体基础上串联一个村山体,基于Kachanov损伤率理论,建立了损伤变量D与蠕变时间的函数关系,并根据Lemaitre应变等效原理将村山体中的无损模型参数p用有效模型参数p(1-D)代替,以此来表征岩石加速蠕变阶段的非线性,建立了一种新的非线性损伤蠕变模型;根据广义塑性力学理论给出了该模型的三维蠕变方程;采用Levenberg-Marquardt非线性优化最小二乘法对红砂岩和绿片岩常规三轴压缩蠕变试验数据进行拟合,反演得到这两种岩石的蠕变模型参数。拟合结果表明:拟合曲线与试验曲线的拟合相关系数R2分别为0.999和0.992,说明该蠕变模型能较好地反映这两种岩石各阶段的蠕变曲线特征。  相似文献   

3.
应力波动力扰动下脆性岩石的静力蠕变特性,对深部地下工程围岩变形的评价有重要的实践意义.动力载荷作用导致的局部细观裂纹损伤严重影响脆性岩石蠕变力学行为.基于细观裂纹扩展与应力关系模型、动力扰动损伤演化函数、静动力载荷演化路径函数与黏弹性本构模型,提出一种应力波动力扰动下脆性岩石蠕变断裂特性的宏细观力学模型.其中动力损伤通过控制岩石内部细观裂纹数量变化实现.模型描述了应力波动力扰动下岩石的应变时间演化曲线,解释了岩石动力扰动下蠕变失效特性.研究了不同应力波幅值及周期影响下的脆性岩石应变-时间关系曲线,并通过试验结果验证了模型的合理性.讨论了动力损伤变化形式,突变发生时刻,突变量的大小对岩石蠕变失效特性的影响.分析了应力波幅值、周期对岩石动态动力损伤效应以及蠕变失效特性的影响.主要研究结果:动力损伤的变化值越大,岩石蠕变失效发生时间越短.冲击载荷扰动期间,动力损伤发生的时刻及增加的形式,对动力扰动后的岩石应变及蠕变破坏时间影响很小.动力损伤变化量随应力波幅值增加、周期减小而加速增大.应力波幅值越大、周期越小,岩石发生蠕变失效时间越短.  相似文献   

4.
陈有亮  孙钧 《力学季刊》1995,16(4):347-352
本文首先分析含I型裂纹岩石的流变断裂特性,提出了Ⅰ型裂纹流变断裂初度的三个阈值;然后应用断裂力学和粘塑性理论。得出了具有屈服、蠕变和Ⅱ型裂纹扩展等物理力学特性的岩体隧洞的衬砌与围岩应力的解析表达式。  相似文献   

5.
层状盐岩力学特性研究进展   总被引:31,自引:0,他引:31  
盐岩具有孔隙度低,渗透率小,损伤自恢复和塑性变形能力大等特性.本文着眼于深部盐岩能源地下储备, 在简要介绍国内外盐岩力学特性研究现状基础上, 着重综述了近期关于层状沉积型盐岩工程力学特性研究的进展. 层状盐岩压缩试验表明泥质硬石膏夹层对盐岩体的变形和破坏特性有明显的影响, 揭示了复合岩体的变形和破坏机制;层状盐岩流变试验表明层状盐岩的蠕变主要由盐岩层控制, 硬夹层的存在对溶腔围岩的长期蠕变起到抑制作用;为了深入了解界面的力学特性, 开展了层状盐岩直接剪切试验、间接拉伸试验和界面微观分析试验, 试验表明层状盐岩体中盐岩夹层界面具有较强的黏结力, 这十分有利于盐岩溶腔的密闭性和稳定性;针对特殊的层状岩体提出了复合岩体Cosserat介质扩展本构模型, 并应用于层状盐岩构造中能源储库稳定性分析中. 最后指出了层状盐岩工程力学特性研究中值得关注的几个重点研究方向.  相似文献   

6.
岩石材料的一种蠕变损伤方程   总被引:9,自引:0,他引:9  
通过大量的岩石蠕变试验研究,总结出了以能描述损伤历史的蠕变模量为参数的岩石蠕变损伤方程,由该方程能方便地定出任意蠕变时刻的损伤状态和进行蠕变损伤的测定。  相似文献   

7.
Solute diffusion from a fracture into a porous rock with an altered zone bordering the fracture is modeled by a system of two diffusion equations (one for the altered zone and another for the intact porous matrix) with different coefficients of effective diffusivity. Since experimental studies of diffusion into rock samples with altered zones indicate that mathematical models of diffusion based on Fick’s law do not adequately describe the concentration field in a sample, fractional order diffusion equations are chosen in this study for modeling the anomalous mass transport in the rocks. In the case of significantly higher porosity of the altered zone (e.g., this is typical for carbonates) the effective diffusivity here can be much higher than the effective diffusivity of non-altered rocks. By introducing a small parameter that is the ratio of effective diffusivities in the non-altered and altered regions and applying the technique of perturbations, approximate analytical solutions for concentrations in the altered zone bordering the fracture and in the intact surrounding rocks are obtained. Based on these solutions, different regimes of diffusion into the rocks with different physical properties are modeled and analyzed. It is shown that, using experimentally obtained data, the orders of the fractional derivatives in the differential equations can be readily calibrated for the every specific rock.  相似文献   

8.
In this paper,based on many experimental results,a creep damageequation for rocks with a creep modulus that can describe the history of damage hasbeen deduced.According to the equation,a creep damage model for rock materials isconstructed,and it is shown that the extent of their damage,or damage degree,duringcreep can be determined by means of simple experiments.  相似文献   

9.
Ⅰ型断裂韧度是岩石的主要特征力学参数,且影响因素很多。目前,国内可查的细观层理对岩石Ⅰ型断裂韧度影响的相关研究较少。试验利用隧道开挖中的变质砂板岩,测试了横向、纵向和无细观层理砂板岩纵波波速,并采用三点弯曲圆梁方法研究了相应砂板岩试件的Ⅰ型断裂力学性质。试验表明KIC、断裂破坏挠度、细观层理和纵波波速间存在相关关系,根据试验成果提出各向异性系数Y的概念,利用各向异性系数Y计算的K’IC值与实测的相应试件KIC符合较好。  相似文献   

10.
通过对广西龙滩水电站左岸边坡蠕变体B区折断面和折断错滑面地质特征,变形特征,滑带充填物特征以及力学参数研究,结合监测,岩体风化以及构造特征、表层岩土体滑移-牵引等特征分析,认为折断面和折断错滑面的形成主要是由于边坡岩性以及河水侵蚀等作用下,岩体的风化差异所造成的,而且在目前有效的工程处理下,由监测资料可知,边坡变形波动较大,变形量值小,没有明显的滑移趋势,稳定性较可靠。  相似文献   

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