發(fā)布時(shí)間：2025-01-13 22:28

　　 采用MTS815巖石力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)和CT機(jī)對(duì)高圍壓下砂巖的變形規(guī)律和斷裂特征進(jìn)行了試驗(yàn)研究,得到巖石應(yīng)力應(yīng)變?nèi)^(guò)程曲線。研究表明,巖石變形規(guī)律分為初始?jí)好�、彈性變形、�?yīng)變硬化、應(yīng)變軟化4個(gè)階段;隨圍壓的增高,巖石的強(qiáng)度和殘余強(qiáng)度增大,峰值應(yīng)力點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)變、橫向應(yīng)變?cè)龃?彈性變形階段增長(zhǎng),巖石呈脆性-塑性-延性轉(zhuǎn)變;三軸壓縮試驗(yàn)試件破壞形式為剪切破壞,且破裂面與水平方向的夾角隨圍壓的增高而減小。根據(jù)巖石的變形規(guī)律,對(duì)鄧肯-張(Duncan-Chang)本構(gòu)方程進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)的本構(gòu)方程能更好地描述巖石的變形特性。

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【部分圖文】：

圖3 砂巖的剪切破壞

圖2巖石軸向應(yīng)力與軸向、橫向、體應(yīng)變曲線2鄧肯-張本構(gòu)方程

圖4 鄧肯- 張模型應(yīng)力差與軸向應(yīng)變曲線

(σ1-σ3)ult——雙曲線的漸近值,即極限強(qiáng)度,MPa。2.2切線彈性模量

圖5 改進(jìn)的鄧肯- 張本構(gòu)方程

式中:ε1m——應(yīng)力峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)變值,ε%。根據(jù)圖1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到式(7)中a、b、c的參數(shù)值,改進(jìn)的鄧肯-張模型對(duì)不同圍壓下的巖石應(yīng)力應(yīng)變?cè)囼?yàn)曲線的擬合結(jié)果如圖6所示。由圖6可知,應(yīng)力峰值前,試驗(yàn)曲線與理論曲線吻合得很好,誤差小于3%,改進(jìn)的模型能更好地描述巖石的初始....

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