岩土力学
巖土力學
암토역학
ROCK AND SOIL MECHANICS
2012年
8期
2303-2309
,共7页
朱元广%刘泉声%张程远%时凯
硃元廣%劉泉聲%張程遠%時凱
주원엄%류천성%장정원%시개
岩石%非线性%黏弹性%时温等效%花岗岩%蠕变
巖石%非線性%黏彈性%時溫等效%花崗巖%蠕變
암석%비선성%점탄성%시온등효%화강암%연변
岩石的时温等效效应是指岩石在低温、长时间尺度下与在高温、短时间尺度下的流变力学特性等效的效应.利用岩石的时温等效效应,可以通过提高试验温度方法得到岩石在相对低温下的长期流变力学特性.为研究岩石在非线性黏弹性条件下的时温等效效应,基于Schapery单积分型的非线性本构方程,得到了岩石非线性黏弹性蠕变力学特性时温等效效应的数学表示.根据不同应力及温度下花岗岩的蠕变试验结果,设定20℃为参考温度,考虑温度改变对岩石瞬时蠕变柔量的影响,得到了垂直移位因子随温度的变化规律及修正后的蠕变柔量的时间对数曲线;对修正后的曲线进行水平移位使得相邻温度曲线之间相交于一点,得到不同应力下蠕变柔量的主曲线及水平移位因子的变化规律;主曲线中相邻温度曲线之间的一致性较好,进一步验证了花岗岩时温等效效应的存在性.通过对不同应力下的垂直移位因子和水平移位因子的变化规律分析,发现应力为40～60 MPa之间的非线性并不明显,但到87MPa,非线性特性明显增强.
巖石的時溫等效效應是指巖石在低溫、長時間呎度下與在高溫、短時間呎度下的流變力學特性等效的效應.利用巖石的時溫等效效應,可以通過提高試驗溫度方法得到巖石在相對低溫下的長期流變力學特性.為研究巖石在非線性黏彈性條件下的時溫等效效應,基于Schapery單積分型的非線性本構方程,得到瞭巖石非線性黏彈性蠕變力學特性時溫等效效應的數學錶示.根據不同應力及溫度下花崗巖的蠕變試驗結果,設定20℃為參攷溫度,攷慮溫度改變對巖石瞬時蠕變柔量的影響,得到瞭垂直移位因子隨溫度的變化規律及脩正後的蠕變柔量的時間對數麯線;對脩正後的麯線進行水平移位使得相鄰溫度麯線之間相交于一點,得到不同應力下蠕變柔量的主麯線及水平移位因子的變化規律;主麯線中相鄰溫度麯線之間的一緻性較好,進一步驗證瞭花崗巖時溫等效效應的存在性.通過對不同應力下的垂直移位因子和水平移位因子的變化規律分析,髮現應力為40～60 MPa之間的非線性併不明顯,但到87MPa,非線性特性明顯增彊.
암석적시온등효효응시지암석재저온、장시간척도하여재고온、단시간척도하적류변역학특성등효적효응.이용암석적시온등효효응,가이통과제고시험온도방법득도암석재상대저온하적장기류변역학특성.위연구암석재비선성점탄성조건하적시온등효효응,기우Schapery단적분형적비선성본구방정,득도료암석비선성점탄성연변역학특성시온등효효응적수학표시.근거불동응력급온도하화강암적연변시험결과,설정20℃위삼고온도,고필온도개변대암석순시연변유량적영향,득도료수직이위인자수온도적변화규률급수정후적연변유량적시간대수곡선;대수정후적곡선진행수평이위사득상린온도곡선지간상교우일점,득도불동응력하연변유량적주곡선급수평이위인자적변화규률;주곡선중상린온도곡선지간적일치성교호,진일보험증료화강암시온등효효응적존재성.통과대불동응력하적수직이위인자화수평이위인자적변화규률분석,발현응력위40～60 MPa지간적비선성병불명현,단도87MPa,비선성특성명현증강.
