盐岩屈服-破坏特征的试验及理论研究

作     者：马洪岭 杨春和 李银平 郭恩宏 施锡林 刘建锋 

作者机构：中国科学院武汉岩土力学所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中石化天然气川气东送管道分公司金坛储气库项目部江苏金坛213200 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 四川大学工程科学与灾害力学研究所四川成都610065 四川大学水利水电学院四川成都610065 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB226701 2009CB724600) 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2012年第31卷第A02期

页      码：3747-3756页

摘      要：围岩塑性区及破坏区的范围是盐岩地下储气库群腔体间距设计的重要因素,盐岩屈服及破坏特性的精确描述对于减少腔体间距,以及在有限的盐岩建库区建设更多的储气库具有重要的意义。基于盐岩的单轴、三轴应力–应变试验曲线,分析盐岩的屈服–破坏特征,将腔体围岩分为弹性区、塑性区及破坏区。试验结果表明:盐岩的屈服表现出强烈的线性特征,能够用Tresca屈服准则来描述盐岩的屈服特性,以塑性应变第二不变量为硬化参数研究盐岩的硬化特征,发现盐岩为等向硬化材料。在屈服方面,盐岩表现出金属材料的特征;在破坏方面,盐岩表现出岩土材料的特性。试验观察到剪切破坏以及轴向劈裂破坏,并基于厚壁圆筒理论解释单、三轴压缩试验中出现的轴向劈裂破坏现象。同时发现盐岩的破坏特征具有强烈的围压相关性,当围压≥5 MPa时,盐岩即使达到很大的变形(20%)依然能够承载而不发生破坏。基于莫尔–库仑准则,引入一条与围压相关的坏准则,最终建立包括拉破坏、剪破坏以及不破坏的盐岩破坏准则,基于破坏准则将应力空间划分为3个区:拉破坏区、剪破坏区以及不破坏区。在FLAC中修改本构以及自定义状态参量,通过简单模型得到围岩的弹性区、塑性区以及破坏区,验证屈服准则、破坏准则以及围岩分区的正确性。

主 题 词：岩石力学 盐岩 屈服 破坏 莫尔-库仑准则 

学科分类：08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

馆 藏 号：203642584...