为了深刻贯彻党中央、国务院在“十三五”能源规划方面的决策部署,从根本上解决影响我国能源科学发展的长期性、深层次问题,加快石油储备基地和天然气储气库建设,提高天然气应急调峰能力成为整个“十三五”期间能源战略储备工作的重中之重。与陆上储罐、海上储罐两种能源储备方式相比,地下盐穴储备具有安全和经济的特点,国际上60%的能源战略储备选址于地下。盐岩岩性独特,渗透率极低、蠕变性能优越,稳定的力学性能和特有的损伤自愈合能力使其能很好地适应腔体内压力的变化。因此,盐岩地下溶腔是世界公认的石油、天然气理想储备场所。在盐岩地下储气库的运行过程中,长期性注气、采气势必使盐腔内围岩受到周期性荷载作用导致疲劳损伤发生。在真实情况下,调峰过程中的注、采气存在一定时效性,并非始终处于理想的连续循环加、卸载状态,其循环过程中夹杂着一定的时间间隔,属于一种间隔疲劳的状态,这一现象不仅存在于盐岩储库的运行过程,在其他工程施工建设以及运行过程中也是普遍存在的。因此,作者以盐岩常规疲劳为基础设计了插入多梯度时间间隔因素的间隔疲劳试验,借助位错理论和经典的疲劳损伤理论研究了盐岩的间隔疲劳力学特性和声发射特征,探究了循环过程中的时间间隔对盐岩疲劳寿命的影响机理。(1)进行常规疲劳试验和插入不同时间间隔梯度的间隔疲劳试验,对比两者的应力应变曲线特征,发现间隔疲劳应力应变曲线出现不同于常规疲劳的稀疏规律。(2)提出O-β-α循环的疲劳循环数计数方法,使得在同一个试件中研究时间间隔对疲劳过程的影响成为可能。疲劳试验中时间间隔的插入使残余应变原本的连续发展趋势出现分离,时间间隔后(α循环)残余应变总体大于时间间隔前(β循环)残余应变,径向、体积残余应变表现出与轴向一致的规律。(3)无应力静置时间间隔的存在一定程度上加速了盐岩疲劳过程中塑性变形的积累,且时间间隔越长,残余应变积累速度越快,盐岩疲劳寿命越低。(4)峰后循环内弹性模量在时间间隔前后表现出差异,波动性显著,且时间间隔前弹性模量平均水平大于时间间隔后弹性模量平均水平;泊松比几乎不受时间间隔影响,时间间隔前后泊松比呈几乎一致的上升规律。(5)时间间隔后循环内的声发射振铃数明显多于时间间隔前循环内振铃数,经过一定时间的无应力静置,后续循环内的声发射变得更为活跃,且时间间隔越长,此现象越明显。(6)残余应力在间隔时间内促使位错做反向运动,有利于其在残余应力作用下归位并产生新的滑移面,由Bauschinger效应导致的反向软化使盐岩结构更为松散,加速了塑性变形的积累。(7)结合损伤演化理论建立了基于声发射振铃数的累积损伤变量与时间间隔之间的定性关系,得出时间间隔对盐岩疲劳损伤有加速效应的结论。提出一种基于时间间隔的盐岩疲劳寿命预测模型,对不同应力上下限和时间间隔作用下的盐岩疲劳评价有很好的参考价值。(8)在本试验中发现时间间隔对盐岩间隔疲劳寿命的加速作用并不总是存在的,时间间隔存在一个大约900秒的门槛值,即当间隔疲劳试验中插入的时间间隔大于900秒时,盐岩的疲劳寿命不再继续降低,相反出现微弱的上升趋势。