紅層巖石蠕變特性及其非線性本構(gòu)模型研究.pdf

1、隨著我國(guó)建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，交通基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模日益擴(kuò)大。西南地區(qū)紅層廣泛分布，地質(zhì)力學(xué)性質(zhì)復(fù)雜。這些大型工程建設(shè)服務(wù)年限較長(zhǎng)，為保證運(yùn)營(yíng)期間的安全，預(yù)測(cè)其長(zhǎng)期穩(wěn)定性，有必要對(duì)邊坡巖石進(jìn)行流變力學(xué)試驗(yàn)研究。巖石流變力學(xué)理論作為巖石力學(xué)中的前沿課題，近年來已取得許多成果，然而對(duì)巖石流變特性和流變本構(gòu)模型的研究仍不夠成熟。基于此，本文采用試驗(yàn)研究、理論分析、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，開展了以下幾方面的工作。
　　(1)通過對(duì)紅層邊坡巖石進(jìn)行單

2、軸壓縮試驗(yàn)和單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)，分析了不同巖性、應(yīng)力路徑和含水狀態(tài)下巖石的流變力學(xué)行為，確定巖石的長(zhǎng)期強(qiáng)度。深入探討了巖石宏觀流變破裂現(xiàn)象及微觀流變發(fā)展機(jī)理。
　　(2)根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了三種新的非線性流變本構(gòu)模型。采用遺傳蠕變理論，以指數(shù)函數(shù)為蠕變核函數(shù)，雙曲線函數(shù)為應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系，建立新的經(jīng)驗(yàn)型流變本構(gòu)模型。提出一種新的非線性黏壺元件，引進(jìn)裂隙塑性體等非線性元件，組合建立新的非線性流變?cè)緲?gòu)模型。從巖石損傷機(jī)理出發(fā)，建立時(shí)