小灣水電站蝕變巖蠕變力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究.pdf

1、成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文小灣水電站蝕變巖蠕變力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究姓名：王旭東申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：付小敏李樹森20080501成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文粒密度、孔隙比、孔隙率、單軸抗壓強度和飽水單軸抗壓強度；進行了歷時15個月的室內(nèi)蝕變巖壓縮蠕變試驗，成功地獲得了17個巖樣的蠕變數(shù)據(jù)，繪制出了每個巖樣的蠕變曲線圖和應(yīng)力一應(yīng)變等時曲線圖。這些珍貴的蠕變試驗數(shù)據(jù)，為迸一步分析蠕變力學(xué)特性奠定了基礎(chǔ)。后通過對數(shù)據(jù)的歸納總結(jié)

2、，分析了巖樣的物理特性對蠕變特性的影響。(4)詳細地分析了蝕變巖的蠕變力學(xué)特性。得到了蝕變巖等時模量在試驗過程中并不是一成不變而是呈拋物線(上凸)趨勢分布；統(tǒng)計出蝕變巖初始蠕變階段大多位于10小時以內(nèi)；初始應(yīng)變占總體的應(yīng)變的50％～70％；總結(jié)出了應(yīng)力一應(yīng)變等時曲線的兩種類型，并簡述其成因。(5)確定了蝕變巖的長期強度和粘滯系數(shù)，為工程設(shè)計提供了試驗數(shù)據(jù)支持。并且對其特性進行了分析，天然狀態(tài)下軟弱巖帶的長期強度平均值為532MPa，為其

3、瞬時強度平均值869MPa的613％。飽水狀態(tài)下軟弱巖帶的長期強度平均值為449MPa，為其瞬時強度平均值6OMPa的748％。說明相對而言含水量對蝕變巖長期強度的影響沒有對瞬時強度的影響明顯；天然狀態(tài)下巖石的粘滯系數(shù)平均值為3081014Pas；飽水狀態(tài)下巖石的粘滯系數(shù)平均值為2051014Pas。巖石在飽水狀態(tài)下的粘滯系數(shù)為天然狀態(tài)下的粘滯系數(shù)的666％，巖石含水量對其粘滯系數(shù)的影響明顯。(6)通過對實驗數(shù)據(jù)的歸納總結(jié)，得到了小灣蝕

4、變巖的蠕變曲線典型圖。采用最小二乘法擬合得到了適合小灣蝕變巖蠕變的經(jīng)驗本構(gòu)模型，包括對數(shù)蠕變階段和指數(shù)蠕變階段；運用數(shù)據(jù)處理軟件采用分段擬合的方法建立了與小灣蝕變巖蠕變特性吻合的理論本構(gòu)模型，該模型很好地擬合了小灣蝕變巖的加速蠕變階段。(7)在以上的基礎(chǔ)之上，根據(jù)所得巖樣的試驗參數(shù)建立數(shù)值模型體，數(shù)值模擬室內(nèi)壓縮蠕變試驗。由予實際試驗條件所限無法進行側(cè)向位移的檢測和開展三軸蠕變試驗，故在數(shù)值模型中著重分析了側(cè)向應(yīng)變的變化特性，找到了側(cè)向