岩石非线性蠕变损伤模型的研究

在非线性黏弹塑性流变模型的基础上,根据时效损伤和损伤加速门槛值的特点,建立了非线性蠕变损伤模型,并通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞板岩剪切流变试验验证了模型的正确性。研究表明,这种非线性蠕变损伤模型,不但能很好地反映岩石蠕变全过程,而且,也能合理地描述不同应力下板岩的初始蠕变损伤、稳态蠕变损伤和加速蠕变损伤。

考虑初始损伤效应的砂岩蠕变扰动特性研究

为了解扰动作用下含初始损伤砂岩的蠕变特性,设计4种工况,利用自制的蠕变试验装置开展单轴压缩蠕变扰动试验,考虑初始损伤以及加速蠕变损伤的影响,引入塑性变形体、加速损伤元件,与Burgers模型串联构建一种非线性蠕变模型,通过Levenberg-Marquardt+通用全局优化法反演蠕变参数。结果表明:扰动效应存在应力阈值,达到阈值后,扰动前后蠕变曲线存在明显的应变突变;不同工况下的瞬时弹性模量有先上升后下降的相似趋势,但含初始损伤组的瞬时弹性模量明显低于完整组;扰动条件下含初始损伤砂岩的长期强度明显下降,远小于同等扰动条件下完整砂岩的长期强度,仅为对应单轴抗压强度的60%~64%;试验数据与模型理论曲线吻合度很高,该模型可以较好地反映含初始损伤砂岩的的蠕变扰动特性。