在地下工程的長期運營期,由于巖石的蠕變特性可能會引發(fā)局部破壞,進而導致坍塌事故。為了探究巖石蠕變破壞機理,本文基于Perzyna黏彈塑性理論,考慮黏彈塑性損傷耦合,研究在巖石基質(zhì)材料的非均質(zhì)性和初始裂紋等因素影響下的巖石蠕變破壞特性,從細觀上揭示非均質(zhì)巖石的蠕變破壞機制和演化機理。本文主要研究工作和成果如下:（1）在Perzyna黏彈塑性理論的基礎(chǔ)上,引入基于應(yīng)變能理論的巖石細觀單元強度損傷模型,同時考慮巖石蠕變過程中蠕變速率隨時間變化的特性,構(gòu)建了描述巖石蠕變?nèi)^程的細觀黏彈塑性損傷耦合蠕變本構(gòu)模型。（2）通過試驗數(shù)據(jù)驗證了本文所建立模型的正確性,應(yīng)用該模型在不同軸向應(yīng)力、圍壓、均質(zhì)度系數(shù)和宏觀裂紋傾角條件下進行了巖石單、雙軸壓縮蠕變過程模擬試驗,結(jié)果表明:軸向應(yīng)力的增加提高了蠕變速率,因此縮短了蠕變失效時間;圍壓和均質(zhì)度系數(shù)的增加降低了蠕變速率并延長了蠕變失效時間;宏觀裂紋傾角的增大延長了翼裂紋擴展到巖樣邊界的時間,說明其對巖石強度的影響程度在減小。（3）引入了真三軸Mogi-Coulomb屈服準則,并通過試驗數(shù)據(jù)驗證了真三軸模型的正確性;應(yīng)用真三軸模型在不同最大主應(yīng)力和中間主應(yīng)力... 

【文章來源】：武漢理工大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

星村煤礦“蠕變型”沖擊現(xiàn)場[2]

技術(shù)路線

12圖2-1巖石損傷演化規(guī)律示意圖圖2-2黏彈塑性損傷耦合模型和Perzyna黏彈塑性模型2.1.3依賴時間的黏塑性流動系數(shù)由黏塑性流動系數(shù)的定義可知，黏塑性流動參數(shù)用于控制黏塑性流動率，即巖石的蠕變速率，由蠕變試驗現(xiàn)象可知，初始蠕變階段對應(yīng)著較高水平的蠕變速率，隨著試驗的進行，蠕變速率降低，進入穩(wěn)定蠕變階段后，其蠕變速率穩(wěn)定在一個較低的水平。在巖石的黏塑性流動系數(shù)研究方面，孫鈞[35]針對巖土的黏塑性流動系數(shù)進行了深入的研究，認為巖土的黏塑性系數(shù)與巖土黏滯性、所承受的外部荷載以

【參考文獻】：
期刊論文
[1]片麻巖蠕變特性試驗研究[J]. 梁冰,張濤,王俊光,李剛,武鵬飛.  實驗力學. 2018(03)
[2]甘肅天水泥巖壓縮蠕變特性試驗及模型研究[J]. 周小棚,李部,吳禮舟,許強.  科學技術(shù)與工程. 2018(02)
[3]基于COD理論的巖石蠕變加速判別法探究[J]. 沈才華,王浩越,王媛,張兵.  巖石力學與工程學報. 2017(S2)
[4]熱力耦合作用下硬脆性巖石蠕變性質(zhì)試驗研究[J]. 李志強,曹衛(wèi)群,王向亮.  水電能源科學. 2017(08)
[5]應(yīng)力Lode角對砂巖變形特性影響[J]. 尹光志,魯俊,李星,鄧博知,劉玉冰,李銘輝.  巖石力學與工程學報. 2017(09)
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[7]中間主應(yīng)力對砂巖擴容及強度特性影響[J]. 尹光志,魯俊,李星,邊光,宋真龍,劉玉冰.  煤炭學報. 2017(04)
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[9]基于微裂紋演化的巖石蠕變損傷與破裂過程的數(shù)值模擬[J]. 陸銀龍,王連國.  煤炭學報. 2015(06)
[10]巖石MCVISC流變模型及其在FLAC3D程序中的實現(xiàn)[J]. 高文華,劉正,朱建群.  防災減災工程學報. 2015(02)

博士論文
[1]巖石破裂過程及其滲流—應(yīng)力耦合特性研究的彈塑性細胞自動機模型[D]. 潘鵬志.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2006
[2]高地應(yīng)力下大型地下洞室群穩(wěn)定性分析與智能優(yōu)化研究[D]. 蘇國韶.中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所） 2006

碩士論文
[1]腐蝕砂巖蠕變試驗及微觀結(jié)構(gòu)研究[D]. 徐曉晨.中原工學院 2018
[2]紅砂巖單軸加卸載蠕變特性試驗研究[D]. 賀其.東華理工大學 2016
[3]紅層巖石蠕變特性及其非線性本構(gòu)模型研究[D]. 徐達.西南交通大學 2016
[4]含結(jié)構(gòu)面隧洞圍巖損傷演化和時效破壞的數(shù)值模擬研究[D]. 邢猛.大連理工大學 2015



本文編號：3260375