發(fā)布時(shí)間：2018-01-16 00:03

  本文關(guān)鍵詞：粉砂質(zhì)泥巖峰前、峰后應(yīng)力松弛特性試驗(yàn)研究　出處：《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》2016年S1期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：采用分級(jí)加載方法,對(duì)三峽地區(qū)巴東組粉砂質(zhì)泥巖開展峰前、峰后三軸壓縮應(yīng)力松弛試驗(yàn)。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,分析峰前彈性段、屈服段,峰后應(yīng)變軟化段、殘余強(qiáng)度段巖石應(yīng)力松弛量、應(yīng)力松弛度、松弛穩(wěn)定時(shí)間以及應(yīng)力松弛速率的變化規(guī)律,研究峰前、峰后不同階段巖石應(yīng)力松弛特征的差異。引入損傷變量對(duì)三參量廣義Kelvin模型進(jìn)行改進(jìn),建立巖石的非線性應(yīng)力松弛損傷模型。應(yīng)用Levenberg-Marquardt算法,辨識(shí)得出巖石的應(yīng)力松弛損傷模型參數(shù)。基于辨識(shí)結(jié)果,分析峰后破裂對(duì)巖石應(yīng)力松弛模型參數(shù)的影響作用,研究峰前、峰后不同階段巖石應(yīng)力松弛模型參數(shù)的變化規(guī)律。在試驗(yàn)研究成果的基礎(chǔ)上,總結(jié)得出峰前、峰后巖石不同的應(yīng)力松弛機(jī)制。研究結(jié)果表明:(1)峰前、峰后各階段中,峰后應(yīng)變軟化段試樣的應(yīng)力松弛量大,應(yīng)力損失程度高,松弛穩(wěn)定時(shí)間長,應(yīng)力松弛速率快,工程實(shí)踐中應(yīng)盡可能避免使巖石處于峰后應(yīng)變軟化段。(2)峰后各級(jí)應(yīng)變水平試樣的G1,G2,H1參數(shù)值為峰前0.20%應(yīng)變水平相應(yīng)參數(shù)值的1%~53%,峰后巖石的應(yīng)力松弛模型參數(shù)值急劇降低。(3)峰后形成的宏觀破裂對(duì)試樣的黏彈性力學(xué)特性影響最大,黏性力學(xué)特性其次,而對(duì)試樣的瞬時(shí)彈性力學(xué)特性影響最小。(4)峰后應(yīng)變軟化段試樣的G1,H1模型參數(shù)值大幅降低,峰前屈服段試樣的G2模型參數(shù)值大幅降低。(5)峰前巖石的應(yīng)力松弛主要是由于巖石內(nèi)部微裂隙的產(chǎn)生、擴(kuò)展等原因而引起的,峰后巖石的應(yīng)力松弛主要是由于巖石中宏觀裂紋的產(chǎn)生、擴(kuò)展以及貫通等原因而引起的。峰前、峰后巖石的應(yīng)力松弛機(jī)制不同。
[Abstract]:The stress relaxation tests on the sandy mudstone of Badong formation in the three Gorges region were carried out before and after the peak under triaxial compression stress relaxation test. According to the test results, the elastic section, yield section and strain softening section after peak were analyzed. The variation of stress relaxation quantity, stress relaxation degree, relaxation stability time and stress relaxation rate in residual strength segment are studied. The difference of stress relaxation characteristics in different stages after the peak. The damage variable is introduced to improve the three-parameter generalized Kelvin model. The nonlinear stress relaxation damage model of rock is established. The parameters of stress relaxation damage model of rock are identified by using Levenberg-Marquardt algorithm. The influence of post-peak fracture on the parameters of rock stress relaxation model is analyzed, and the variation law of rock stress relaxation model parameters in different stages before and after peak is studied. Based on the experimental results, the pre-peak stress relaxation model parameters are summarized. The results show that the stress relaxation amount is large, the stress loss is high and the relaxation stability time is long in the post-peak strain softening stage before and after the peak. The stress relaxation rate is fast. In engineering practice, it is necessary to avoid making the rock in the post-peak strain softening section. The parameter value of H1 is 1% of the corresponding parameter value of 0.20% strain level before the peak. The stress relaxation model parameters of post-peak rock decreased sharply. The macroscopic fracture formed after the peak has the greatest influence on the viscoelastic properties of the specimen, followed by the viscosity mechanical properties. However, the G1H1 model parameters of the specimens at the post-peak strain softening stage have the least effect on the instantaneous elastic mechanical properties of the specimens. The stress relaxation of pre-peak rock is mainly caused by the formation and expansion of microcracks in the rock. The stress relaxation of rock after peak is mainly caused by the occurrence, propagation and penetration of macroscopic cracks in rock. The stress relaxation mechanism of pre-peak and post-peak rocks is different.
【作者單位】： 華北水利水電大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院;
【基金】：“十三五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015BAB07B08) 國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51309100) 河南省科技創(chuàng)新人才計(jì)劃(154100510006)~~
【分類號(hào)】：TV223
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本文編號(hào)：1430637