花崗巖三軸蠕變過程特征分析及本構(gòu)模型研究.pdf

1、深部巖體工程的長期穩(wěn)定性與圍巖的時效變形特性有著緊密的聯(lián)系，硬巖在高地應(yīng)力作用下會呈現(xiàn)出流變特性。采用TAW-2000巖石三軸試驗機，對花崗巖試件在三軸壓縮條件下進(jìn)行了蠕變特性試驗。依據(jù)試驗所得結(jié)果，通過理論與數(shù)值分析等手段，分析了花崗巖在蠕變過程中的變形規(guī)律、體積時效性變化特征以及蠕變破壞形式。結(jié)果表明:花崗巖在蠕變過程中總變形以瞬時變形為主，徑向比軸向更加具有時效變形特性;當(dāng)加載到破壞應(yīng)力時，徑向與軸向變形之間呈現(xiàn)出近似線性變化規(guī)律

2、，且徑向發(fā)生加速蠕變會提前于軸向，最終發(fā)生蠕變破壞的形式為脆性剪切破壞;花崗巖體積時效變形特征呈現(xiàn)出與花崗巖蠕變變形特征的同步性，在較高應(yīng)力水平持續(xù)作用時，巖石內(nèi)部裂紋開始擴展，導(dǎo)致擴容現(xiàn)象產(chǎn)生，同時損傷開始演化積累，導(dǎo)致巖石內(nèi)部性能劣化;根據(jù)試驗分析結(jié)果，基于西原模型和損傷理論構(gòu)建了非線性蠕變損傷模型，并利用最小二乘法對模型中的參數(shù)進(jìn)行了辨識，蠕變試驗曲線與模型曲線的良好的吻合程度，驗證了該非線性蠕變損傷模型對于巖石全過程蠕變特征描述