【摘 要】
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软岩工程是资源开采工程中的重要组成部分之一,软岩峰后不仅表现出应变软化特性,还具有明显的蠕变变形特性,软岩流变变形扩展的时间效应及强度衰减特性是影响地下软岩工程长期稳定性的关键因素。因此,研究软岩的蠕变力学特性和蠕变变形规律,对工程的安全和长期稳定性具有十分重要的意义。本文以泥岩为研究对象,研究泥岩蠕变损伤力学机制,通过常规一系列泥岩常规单轴、三轴压缩试验及泥岩单轴、三轴压缩蠕变试验,获得泥岩在不
【基金项目】
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深部软岩流变大变形特性及本构模型研究.国家自然科学基金,编号:51704144;
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软岩工程是资源开采工程中的重要组成部分之一,软岩峰后不仅表现出应变软化特性,还具有明显的蠕变变形特性,软岩流变变形扩展的时间效应及强度衰减特性是影响地下软岩工程长期稳定性的关键因素。因此,研究软岩的蠕变力学特性和蠕变变形规律,对工程的安全和长期稳定性具有十分重要的意义。本文以泥岩为研究对象,研究泥岩蠕变损伤力学机制,通过常规一系列泥岩常规单轴、三轴压缩试验及泥岩单轴、三轴压缩蠕变试验,获得泥岩在不同围压条件下的全应力-应变曲线、蠕变曲线,根据泥岩全应力-应变曲线和蠕变曲线,获得泥岩基本物理力学参数,研究其蠕变变形规律。主要研究成果如下:(1)采用非线性拟合方法对泥岩蠕变曲线进行拟合分析,获得泥岩软化模量及粘塑性参数随围压变化的方程式,以泥岩塑性参数作为蠕变损伤变量,基于Mohr-Coulomb应变软化模型,构建泥岩非线性蠕变与应变软化复合作用损伤力学模型;(2)泥岩峰值后表现出明显的脆延性破坏特性,通过拟合方法获得的粘塑性蠕变参数对围压十分敏感,采用FLAC3D进行数值求解,并与实验数据对比分析,验证模型的可靠性。(3)构建的泥岩强度参数随塑性剪切应变非线性变化的蠕变损伤模型,不仅可以反映泥岩峰值后的强度衰减特征,还可以表征泥岩峰值前的蠕变损伤特性,数值计算结果与室内实验数据具有较好的吻合度。以上研究成果可为深入研究软岩流变大变形特性提供一定理论支撑。该论文有图38幅,表9个,参考文献55篇。
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