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滇中红层泥岩剪切蠕变特性及其本构模型
1
作者
李宁
张茂建
+2 位作者
张慧莉
徐诚
汪波
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3520-3529,共10页
为保障滇中红层泥岩所在区域隧洞工程的施工及长期运营安全,本文以“滇中引水工程”狮子山隧洞段的红层泥岩为研究对象,首先,采用分级加载剪切蠕变试验方法,研究其蠕变特性;其次,基于非线性流变力学理论,分别构建了触发式非定常加速元...
为保障滇中红层泥岩所在区域隧洞工程的施工及长期运营安全,本文以“滇中引水工程”狮子山隧洞段的红层泥岩为研究对象,首先,采用分级加载剪切蠕变试验方法,研究其蠕变特性;其次,基于非线性流变力学理论,分别构建了触发式非定常加速元件、非线性弹性元件及复合型黏性元件;第三,通过各元件的合理组合,建立了滇中红层泥岩的非线性、非定常蠕变模型;最后,对所建模型进行参数估计,与试验结果进行对比,验证理论模型的适用性。研究结果表明:在较低应力状态下,岩样主要表现为衰减蠕变,其中蠕变变形在总变形中的占比可达85%;而在较高应力状态下,岩样发生从衰减蠕变、等速蠕变直至加速蠕变破坏的全过程蠕变,其中蠕变变形在总变形中的占比达87%。剪应力对岩样蠕变变形具有显著影响,剪应力越高,衰减蠕变达到稳定状态所需的时间越长,蠕变变形在总变形中的占比越高。在全过程蠕变中,岩样的蠕变变形以稳态蠕变为主,其蠕变时间占总蠕变时间的80%,蠕变量占总蠕变量的51%。该蠕变模型既能完整地描述岩样从衰减到等速直至加速蠕变的全过程,同时又能克服传统模型参数取值随应力而不断变化的问题,通过一组参数就可以描述岩样在各应力状态下的蠕变变形特性。理论模型得到的结果与试验结果吻合较好,说明所建模型对于滇中红层泥岩具有较好的适用性。
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关键词
滇中红层泥岩
蠕变特性
非定常加速元件
非线性蠕变模型
参数辨识
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职称材料
题名
滇中红层泥岩剪切蠕变特性及其本构模型
1
作者
李宁
张茂建
张慧莉
徐诚
汪波
机构
上海理工大学环境与建筑学院
同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室
上海城建城市运营(集团)有限公司
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3520-3529,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(40872179,U1765110)
上海市自然科学基金资助项目(16ZR1423300)。
文摘
为保障滇中红层泥岩所在区域隧洞工程的施工及长期运营安全,本文以“滇中引水工程”狮子山隧洞段的红层泥岩为研究对象,首先,采用分级加载剪切蠕变试验方法,研究其蠕变特性;其次,基于非线性流变力学理论,分别构建了触发式非定常加速元件、非线性弹性元件及复合型黏性元件;第三,通过各元件的合理组合,建立了滇中红层泥岩的非线性、非定常蠕变模型;最后,对所建模型进行参数估计,与试验结果进行对比,验证理论模型的适用性。研究结果表明:在较低应力状态下,岩样主要表现为衰减蠕变,其中蠕变变形在总变形中的占比可达85%;而在较高应力状态下,岩样发生从衰减蠕变、等速蠕变直至加速蠕变破坏的全过程蠕变,其中蠕变变形在总变形中的占比达87%。剪应力对岩样蠕变变形具有显著影响,剪应力越高,衰减蠕变达到稳定状态所需的时间越长,蠕变变形在总变形中的占比越高。在全过程蠕变中,岩样的蠕变变形以稳态蠕变为主,其蠕变时间占总蠕变时间的80%,蠕变量占总蠕变量的51%。该蠕变模型既能完整地描述岩样从衰减到等速直至加速蠕变的全过程,同时又能克服传统模型参数取值随应力而不断变化的问题,通过一组参数就可以描述岩样在各应力状态下的蠕变变形特性。理论模型得到的结果与试验结果吻合较好,说明所建模型对于滇中红层泥岩具有较好的适用性。
关键词
滇中红层泥岩
蠕变特性
非定常加速元件
非线性蠕变模型
参数辨识
Keywords
red-bed mudstone in Central Yunnan
creep characteristics
unsteady acceleration element
nonlinear creep model
parameter identification
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
滇中红层泥岩剪切蠕变特性及其本构模型
李宁
张茂建
张慧莉
徐诚
汪波
《中南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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