【摘 要】
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利用自行研制开发的限制性剪切蠕变细观试验装置与软弱煤岩细观力学特性测控软件,对边坡潜在滑移面关键区红砂岩进行了系统的限制性剪切蠕变试验研究,分析了红砂岩在不同载荷水平作用下的限制性剪切蠕变特性.提出了一种表征岩石渐进式破坏蠕变特性的非线性塑性元件模型PFY,并建立了可反映岩石内部渐进破坏特性和蠕变失稳机制的变参数限制性剪切蠕变模型及可表征砂岩限制性剪切蠕变特性的本构方程,给出了模型参数的求解方法.
【机 构】
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中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院 北京100083
【出 处】
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第14届全国岩石动力学学术会议暨工程安全与防护专题研讨会
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利用自行研制开发的限制性剪切蠕变细观试验装置与软弱煤岩细观力学特性测控软件,对边坡潜在滑移面关键区红砂岩进行了系统的限制性剪切蠕变试验研究,分析了红砂岩在不同载荷水平作用下的限制性剪切蠕变特性.提出了一种表征岩石渐进式破坏蠕变特性的非线性塑性元件模型PFY,并建立了可反映岩石内部渐进破坏特性和蠕变失稳机制的变参数限制性剪切蠕变模型及可表征砂岩限制性剪切蠕变特性的本构方程,给出了模型参数的求解方法.最后,结合试验数据对模型参数进行了拟合和取值,分析了模型的合理性和模型参数对蠕变失稳时间的敏感性.结果表明:边坡关键单元岩体的上覆岩层自重和最大允许限制性剪切蠕变应变量对岩体的渐进性破坏和蠕变失稳起到主导作用;幂函数能够较好地拟合蠕变速率的变化规律;新模型理论曲线与试验曲线吻合较好,蠕变失稳时间的模型计算值与试验值误差较小,验证了新模型在描述岩石限制性剪切蠕变特性方面的合理性;对于剪切蠕变失稳时间,模型的粘性系数η2最为敏感,其次是加速点应变γa,最后为渐进性破坏系数β.
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