一种基于能量耗散理论的岩石加速蠕变模型
2019-10-21刘文博张树光李若木
煤炭学报 2019年9期
刘文博,张树光,李若木
(1.辽宁工程技术大学 土木工程学院,辽宁 阜新 123000; 2.桂林理工大学 土木与建筑工程学院,广西 桂林 541000; 3.广西岩土力学与工程重点实验室,广西 桂林 541004; 4.阜新市产业技术创新推广中心(市产业技术研究院),辽宁 阜新 123000)
随着地下工程向深部发展,地下围岩在复杂地应力的作用下表现出的随时间发展的大变形、难支护以及失稳破坏等工程问题日益增多。因此在岩基、边坡、水利工程以及隧道等地下工程领域进行岩石工程流变学的研究具有重要的价值[1-3]。岩体流变理论就是研究岩石或岩体在外力、水力、温度、地质特征及施工扰动等各种环境、地质与工程因素作用下,岩体材料及岩体结构与时间相关的力学特性[4-6]。
于立业等[7]对高煤级原生结构煤进行了不同温度及不同应变速率流变试验,并进行红外光谱检测,探讨了其流变特征与流变形态转换条件。结果表明温度对其脆韧性流变有影响,内部结构发生重大变化。沈才华等[8]基于应变能理论,从内能角度出发,将Perzyna黏塑性理论与西原模型相结合,采用Drucker-Prager屈服准则考虑应力状态对加速蠕变阶段的影响,建立了能预测加速蠕变并能反映蠕变三阶段的简化蠕变本构模型。张泷等[9]基于Rice不可逆内变量热力学理论对岩石蠕变与松弛的一致性问题进行讨论,通过不同约束条件建立了黏弹—黏塑性蠕变与应力松弛本构方程,并通过模型相似性材料蠕变试验得以验证。高文华等[10]基于粉砂岩蠕变实验,建立了MCVISC模型,并利用FLAC3D进行了自定义模型的开发,并对该程序进行了验证,数值模拟结果与试验曲线吻合较好。……
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