山东科学 ›› 2021, Vol. 34 ›› Issue (2): 104-113.doi: 10.3976/j.issn.1002-4026.2021.02.014
刘凡熙1,赵立财2*,余建星2,蒋腾健3
LIU Fan-xi1,ZHAO Li-cai2*,YU Jian-xing2,JIANG Teng-jian3
Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 30007,China;3. Nanning City Construction Investment Development Co., Ltd., Nanning 530031, China
摘要: 为了描述岩石的蠕变力学行为,开展不同围压条件下的砂岩三轴压缩蠕变试验。研究表明:岩石稳定蠕变阶段是岩石微裂纹不断发育和扩展的过程,稳态蠕变速率与围压呈幂函数增长关系;砂岩在围压5 MPa、10 MPa和15 MPa下的长期强度分别为19.8 MPa、22.3 MPa和24.7 MPa,长期强度随围压的增强而递增。基于岩石蠕变的非线性特征,定义了一个与围压相关的黏弹性模量E(p),经过推导变换得到了可反映岩石蠕变受时间和围压影响的E(p,t),应用于改进后的Burgers模型,从而得到新的一维蠕变本构模型。将其拓展到三维应力状态,得到新的三维非线性力学模型,识别蠕变试验数据,对比分析预测效果,证明所建模型的可行性和合理性。研究成果为岩石三维应力状态下蠕变行为模拟提供一定参考。
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