热-水-力耦合作用下岩石损伤力学模型与验证

发布时间：2019-03-08 15:00

【摘要】：为了探讨高温、高孔隙水压、高围压对岩石损伤破坏的影响,基于损伤力学基本理论,并结合应变等价性原理,建立热-水-力耦合作用下的损伤力学模型,构建表征岩石损伤演化的表达式,通过水-力耦合作用下热损伤花岗岩室内试验验证了该模型的合理性,并根据室内试验确定了模型参数。试验结果表明:提出的模型能较好地反映热-水-力耦合作用下岩石应力-应变过程,且能表征上述作用下岩石损伤演化规律;高温损伤会导致岩石由脆性逐渐向延性转变,而孔隙水压会进一步加剧岩石损伤演化。
[Abstract]:In order to study the effect of high temperature, high pore water pressure and high confining pressure on the damage of rock, the damage mechanics model under the action of thermal-water-force coupling is established based on the basic theory of damage mechanics and the principle of strain equivalence, and the expression of the evolution of rock damage is constructed. The rationality of the model is verified by the indoor test of the thermal damage granite under the action of water-force coupling, and the model parameters are determined according to the indoor test. The experimental results show that the proposed model can reflect the stress-strain process of rock under the action of thermal-water-force coupling, and can be used to characterize the evolution of rock damage under the above-mentioned effects. The high-temperature damage can lead to the transition of the rock from brittle to ductile. And the pore water pressure can further increase the rock damage evolution.
【作者单位】： 武汉理工大学资源与环境工程学院 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室
【基金】：国家自然科学基金青年基金项目(51609184) 中国博士后科学基金项目(2015M580672) 金属矿山安全与健康国家重点实验室开放基金项目(2016-JSKSSYS-01)
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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6 张宁;赵阳升;万志军;董付科;冯子军;;三维应力下热破裂对花岗岩渗流规律影响的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2010年01期

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本文编号：2436922