蠕变参数劣化的时效性及变参数蠕变模型
2021-01-25刘文博张树光孙博一
工程科学与技术 2021年1期
刘文博,张树光,孙博一
(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541004;3.广西岩土力学与工程重点实验室,广西 桂林541004)
岩石在外荷载作用下发生的蠕变变形破坏对深部隧道、巷道和高应力边坡的岩体支护有很大影响。当岩体处于高温、高地应力、强扰动和高地压等复杂地质环境时所呈现的力学性质与常规应力状态下存在明显差异。岩体的变形不仅与外荷载有关,也与时间密切相关,呈现出明显的流变特征,且随着围压逐渐增大,围岩由脆性破坏转化为延性破坏,围岩强度(黏聚力)会随着应力和时间变化产生一定程度的劣化,进而使围岩承载力快速下降,最终导致围岩整体失稳破坏。因此,揭示围岩的蠕变失稳破坏机理尤为重要。例如:Zhou等[1]根据临界裂纹扩展理论,结合PFC2D软件,提出一种可以描述堆石体蠕变行为的随机虚拟裂纹DEM模型;Chen等[2]基于不同温度下花岗岩蠕变行为的试验研究,结合损伤演化过程构建了基于热损伤机理的蠕变模型,描述花岗岩在不同温度和不同时间作用下的蠕变变形;Shi[3]对组合应力场中裂纹扩展问题进行探讨,结合以往试验研究结果提出一种确定结构在组合应力条件下临界裂缝尺寸的方法;张玉等[4]对含膏质泥岩进行高温高围压蠕变系列试验,提出指数损伤演化模型和多元函数型加速蠕变模型,揭示了高温高围压软岩蠕变变形机理;Liu[5]采用分数阶黏壶替代传统西原模型中的黏性元件,且假设岩石蠕变参数是与时间相关的变量参数,从而得到岩石的非线性变化参数蠕变模型;……
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