摘要：针对边坡、隧道工程中粉砂质泥岩长期稳定性问题,采用DZSZ-150型多场耦合岩石三轴压力试验机,利用粉砂质泥岩相似材料试样,开展不同围压下粉砂质泥岩蠕变试验。根据蠕变试验结果建立可描述粉砂质泥岩蠕变全过程的非线性黏弹塑性本构模型,以7 MPa围压下蠕变试验结果为例,对所提出的蠕变本构模型进行合理性和可行性验证。结果表明:试样的稳态蠕变速率与偏应力大小有关,随着偏应力的增加,试样稳态蠕变速率与偏应力之间符合指数函数关系;在加速蠕变阶段的蠕变速率相对低偏应力水平下减速蠕变和稳态蠕变速率明显要增大很多,且非常短时间内就发生了蠕变破坏;提出一种描述粉砂质泥岩全蠕变过程的非线性黏弹塑性本构模型,该模型能描述粉砂质泥岩蠕变-破坏全过程的蠕变变形规律,反映了粉砂质泥岩在不同偏应力水平作用下的蠕变特性,克服了经典模型中无法准确描述加速蠕变过程的难题。

摘要：为了研究流固耦合在岩石蠕变过程中的作用机制,利用MTS815. 02岩石力学试验系统,对巷道围岩(砂岩)开展蠕变试验,研究岩石在蠕变过程中的变形破坏特性,基于加速蠕变改进的蠕变模型来描述蠕变过程,采用最小二乘法识别蠕变参数,分析蠕变参数随应力和时间的变化过程;将自定义蠕变方程嵌入ANSYS有限元软件,数值模拟了饱和砂岩试样的流固耦合蠕变全过程。结果表明:该蠕变模型可以较好地描述岩石蠕变全过程;数值模拟结果与试验结果吻合,验证了该蠕变模型和蠕变参数随时间变化规律的正确性和合理性,可为深部工程的隧道围岩加固、灾害防治和支护设计提供依据。

摘要：由于常规蠕变试验持续时间长,且对试验环境的温度、湿度等条件具有严格要求,因此常规蠕变试验方法耗时长、费用高;同时常规蠕变试验不能预测设计使用年限内的蠕变特性,为此提出了加速蠕变试验的短期时温叠加法。运用短期时温叠加法原理,通过利用室内三头电子蠕变试验机,对高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅进行了10%,20%,30%荷载水平下3组短期蠕变试验,预测了该土工格栅在低荷载水平下的长期蠕变特性。结果表明:土工格栅在10%,20%,30%低载荷水平下的长期蠕变应变值较低,其中在10%载荷水平下的长期(106h)应变值维持在2%以内;短期时温叠加法可以用相对更短的时间来预测土工格栅的长期蠕变应变及刚度值。该研究可为工程实际应用提供依据。

摘要：加速蠕变阶段是滑坡临滑预报的关键阶段,探讨加速蠕变阶段的模型,对滑坡临滑预报具有一定的指导意义。

摘要：基于损伤积累构建非定常Abel黏壶,也对弹簧元件建立非定常化,并结合分数阶理论建立一维非定常参数蠕变模型;在此基础上按照类比法和考虑屈服函数和塑性势函数对黏塑性变形的影响,将一维模型推广到三维状态下使得其更符合工程实际。采用试验数据和最小二乘法对模型参数进行识别,并通过将两者曲线进行对比验证。结果表明:改进后的温度-应力耦合分数阶蠕变本构模型可以很好地描述岩石的蠕变特性,尤其是对加速蠕变变形规律的描述。

摘要：为了更好地研究在不同围压作用下海棠山隧道围岩的蠕变变形特性,采用TAW-2000岩石试验机对围岩进行了加载蠕变试验,分析了围岩的轴向蠕变和等时应力-应变特性,确定了围岩的长期强度值。将现有蠕变模型与蠕变各阶段进行相互对应,并采用蠕变曲线的特殊点和蠕变变形的定义,提出一种新型的确定蠕变参数的方法;进而对蠕变参数与应力之间的关系进行分析,得到考虑应力状态对蠕变参数产生劣化影响的改进蠕变模型,最终通过试验数据和计算结果对模型进行了验证。结果表明:改进后的蠕变模型可以较好地反映岩石的蠕变特性,且模型的计算结果与试验数据具有良好的吻合度,这说明该模型不仅准确地反映了衰减和稳定蠕变阶段的蠕变特性,也克服了传统西原体难以描述加速蠕变的缺点;并且,该模型也考虑到了蠕变参数随应力变化发生的劣化。

摘要：为了研究四川华蓥煤矿巷道围岩在不同围压特性条件下的蠕变特性,采用TAW-2000试验系统对砂岩进行三轴蠕变试验。以改进的西原模型为基础,通过引入损伤变量与时间的关系,对模型蠕变参数进行非定常化,得到改进后的变参数蠕变时效性模型。结果表明:建立的变参数时效性蠕变模型不仅可以描述岩石衰减蠕变和稳定蠕变变形特性,也弥补了传统蠕变模型无法描述加速蠕变特性的缺点,且很好地预测蠕变变形发展规律;模型与试验曲线良好吻合度,说明了该模型的正确性与合理性。

摘要：一般情况下,岩石蠕变分为3个阶段,即衰减阶段,稳态阶段及加速蠕变阶段,目前用于描述岩石蠕变的传统元件虽然可以较好地模拟蠕变的前两个阶段,但是对岩石蠕变第3个阶段的模拟效果并不是很好.因此,本文在Poyting-Thomson模型的基础上,引入一种非线性流变元件并对其进行改进,将改进后的元件与Poyting-Thomson模型进行串联,形成四元件流变模型,该模型不仅能够较好地模拟出岩石蠕变全过程,而且具有结构形式简单,参数较少等优点.然后,本文推导出四元件模型的本构及蠕变方程,并研究加速蠕变阶段的参数辨识方法.其次,利用前人所研究的岩石蠕变试验曲线对本文提出的蠕变模型进行参数确定及模型验证,最后将得出的理论蠕变曲线与试验曲线进行比较,结果表明,本文所构建的四元件非线性蠕变模型具有一定的正确性与可行性.

摘要：目前多数本构模型难以同时描述软岩和硬岩的加速蠕变行为。为了反映岩石蠕变黏弹塑性力学行为,以广义Burgers模型作为基础模型,并验证其适用范围。引入损伤力学理论,建立考虑时效损伤的黏塑性体,与广义Burgers模型串联,从而得到一个新的黏弹塑性蠕变本构模型,并拓展为三维情形。以某水电工程边坡页岩为研究对象,开展三轴压缩蠕变试验,利用所建模型辨识页岩蠕变数据,求解模型参数,并进行敏感性分析。引用相关文献中不同硬度、类型岩石的三轴蠕变数据,引入三维Cvisc模型进行模拟对比,分析理论曲线和试验曲线,充分显示出所建模型的合理性和适用性。目前多数模型难以反映不同岩石加速蠕变特性,所建模型通过验证可描述不同类型、硬度岩石蠕变行为,对不同加速蠕变曲线仍有良好辨识能力,研究成果为岩石加速蠕变力学行为模拟和岩体工程长期稳定性研究提供一定参考。