【摘要】：隨著我國建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展,交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模日益擴(kuò)大。西南地區(qū)紅層廣泛分布,地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜。這些大型工程建設(shè)服務(wù)年限較長,為保證運(yùn)營期間的安全,預(yù)測其長期穩(wěn)定性,有必要對邊坡巖石進(jìn)行流變力學(xué)試驗(yàn)研究。巖石流變力學(xué)理論作為巖石力學(xué)中的前沿課題,近年來已取得許多成果,然而對巖石流變特性和流變本構(gòu)模型的研究仍不夠成熟�；诖�,本文采用試驗(yàn)研究、理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,開展了以下幾方面的工作。(1)通過對紅層邊坡巖石進(jìn)行單軸壓縮試驗(yàn)和單軸壓縮蠕變試驗(yàn),分析了不同巖性、應(yīng)力路徑和含水狀態(tài)下巖石的流變力學(xué)行為,確定巖石的長期強(qiáng)度。深入探討了巖石宏觀流變破裂現(xiàn)象及微觀流變發(fā)展機(jī)理。(2)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了三種新的非線性流變本構(gòu)模型。采用遺傳蠕變理論,以指數(shù)函數(shù)為蠕變核函數(shù),雙曲線函數(shù)為應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系,建立新的經(jīng)驗(yàn)型流變本構(gòu)模型。提出一種新的非線性黏壺元件,引進(jìn)裂隙塑性體等非線性元件,組合建立新的非線性流變元件本構(gòu)模型。從巖石損傷機(jī)理出發(fā),建立時(shí)效損傷演化方程,通過應(yīng)變速率建立新的流變損傷本構(gòu)模型。三種模型擬合曲線與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好。(3)對夜郎河特大橋拱座基礎(chǔ)處順層巖質(zhì)邊坡進(jìn)行數(shù)值模擬,比較分析瞬時(shí)狀態(tài)和流變狀態(tài)下邊坡變形及應(yīng)力變化情況,給出合理的工程建議。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU45

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本文編號：2744697