伯格斯模型参数调试与岩石蠕变特性颗粒流分析

发布时间：2017-10-20 21:39

  本文关键词：伯格斯模型参数调试与岩石蠕变特性颗粒流分析

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【摘要】：岩石作为地下工程的主要研究对象,其物质组成和所赋存的复杂地质环境使其具有明显的流变特性。基于三维颗粒流程序(PFC3D),采用由开尔文模型和马克斯伟尔模型串联组成的伯格斯(Burgers)流变模型,通过控制变量法,分析了伯格斯模型中弹性系数(Em和Ek)、黏性系数(?m和?k)和摩擦因数f对瞬时强度特性和流变特性的影响;分析得出数值试样的瞬时强度特性主要受马克斯伟尔体弹性系数Em和摩擦因数f影响:弹性模量和单轴抗压强度与Em和f均呈正相关,泊松比与Em呈正相关,与f呈负相关;而流变特性与各参数均呈现负相关性。在此基础上,进行了红页岩分级增量蠕变试验的模拟,通过与室内蠕变试验结果的对比,验证了PFC3D中的伯格斯模型用于岩石蠕变试验模拟的可行性,并将该方法用于分级增量循环加卸载蠕变试验和三轴蠕变试验数值研究。该研究内容是利用离散单元法研究岩石流变特性的一种新的尝试。
【作者单位】： 北京科技大学土木与环境工程学院;北京大学前沿交叉学科研究院;
【关键词】： 软岩 压缩蠕变试验 颗粒流程序 Burgers模型 参数调试 流变特性 离散单元法
【基金】：国家自然科学基金资助项目(No.51074014) 中央直属高校基本科研业务费资助项目(No.FRF SD 12 002A)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言岩石的力学特性不仅表现出弹性和塑性,还具有与时间相关的性质——流变特性。随着地下工程规模的不断扩大以及深度的逐渐增加,岩石蠕变效应越来越明显,对于蠕变特性的研究也越来越受到重视。Burgers模型是常用的流变模型之一,可以反映岩石的黏弹性,很多学者在Burgers模型

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本文编号：1069533