三轴压缩荷载条件下岩石广义应力松弛特性试验研究
发布时间：2021-01-17 15:20
岩石流变性是指岩石的应力-应变关系与时间有关的性质,研究岩石流变性有助于提高岩土工程稳定性、安全性。随着对地下空间围岩受力状态复杂性的认识,越来越多的工程现象不能被单纯蠕变或单纯应力松弛所解释,岩石可能处在介于单纯蠕变和单纯应力松弛之间的另一种流变状态,在这种流变状态下岩石应力与应变可能同时发生变化,这种现象就称为广义应力松弛。本文以田下凝灰岩和井口砂岩为试验对象,开展三轴应力状态下岩石广义应力松弛特性试验研究,探讨了岩石广义应力松弛特性演化规律以及轴向轴向应力、围压、岩性等对岩石广义应力松弛特性影响的试验研究,其研究成果为评估地下空间围岩长期稳定性分析评价提供支撑。本论文的主要研究工作及其研究成果如下:（1）岩石在各区域进行广义应力松弛过程中可根据应力和应变的变化情况将广义应力松弛阶段进行划分,在区域Ⅰ、蠕变和区域Ⅱ内岩石在低围压和高应力水平条件下容易出现完整的减速变化、低速变化和加速变化3阶段;而在应力松弛和区域Ⅲ内更多情况下只出现减速变化和低速变化阶段,并不易于出现加速变化阶段。（2）岩石试件在不同区域内进行广义应力松弛时,外界（试验机）对岩石试件做功的情况也不尽相同。在岩石试件...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同区域内广义应力松弛概略图
本文拟选取区域 I、区域Ⅱ、区域Ⅲ及其处于交界线上的蠕变和应弛五种不同条件开展三轴应力状态下岩石广义应力松弛特性试验研究，进一究岩石的广义应力松弛特性，为揭示实际岩体工程的时间效应提供一定的理撑。本文的主要研究内容有如下几点：①开展田下凝灰岩在同一围压、不同应力水平条件下的广义应力松弛试验，应力水平对岩石广义应力松弛特性的影响。②开展田下凝灰岩在同一应力水平、不同围压条件下的广义应力松弛试验，围压对岩石广义应力松弛特性的影响。③对比分析不同区域内岩石广义应力松弛特性。④开展井口砂岩的广义应力松弛特性试验研究并与田下凝灰岩的广义应力特性进行对比。.3.2 技术路线本文试验所采用的技术路线如图 1.3 所示：
α 为常数，σ 为应力，E 为弹性模量，f(t)为时间的函数等式两边同时除以 σp/E，将上式进行无量纲化，无量纲的变可得： = ( ) + 为恒定常数，则 ( ) = C = 为恒定应变速率示，当 f*(t)为一恒定值 A 时称为广义应力松弛： = + 的增量形式为 = ，当 α=1 时在图 2.1 中为由下向图 2.1 中 strain-stress curve 所示；当 α 为 1 以外的其他值时率的虚线，将斜率为 1 的斜线以下的区域划分成Ⅰ、Ⅱ义应力松弛的区域性，特殊的，蠕变为区域Ⅰ和区域Ⅱ的域Ⅱ和区域Ⅲ的分界线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乙烯管材专用料（PE-XRT70）应力松弛和蠕变行为[J]. 张智枢,顾欣,杨云云,蔡绪福. 工程科学与技术. 2017(02)
[2]河津凝灰岩广义应力松弛特性及数值模拟研究[J]. 张海龙,许江,大久保诚介,羽柴公博,福井胜则,彭守建. 岩土力学. 2017(04)
[3]7050铝合金时效成形中应力松弛行为与回弹方程[J]. 任魏巍,邹林池,张兴峰,符殿宝,陈俊锋. 材料工程. 2016(09)
[4]混凝土蠕变与应力松弛耦合破坏及临界幂律行为[J]. 王影冲,王鼎,郝圣旺. 工程力学. 2016(S1)
[5]粉砂质泥岩峰前、峰后应力松弛特性试验研究[J]. 于怀昌,董金玉,刘汉东,黄志全,史广诚. 岩石力学与工程学报. 2016(S1)
[6]Ti6Al4V合金的高温短时蠕变本构关系与应力松弛行为[J]. 杜舜尧,陈明和,谢兰生,张成祥. 中国有色金属学报. 2015(12)
[7]三轴应力作用下水对岩石应力松弛特性影响作用试验研究[J]. 于怀昌,赵阳,刘汉东,黄志全,李亚丽. 岩石力学与工程学报. 2015(02)
[8]基于应力松弛试验的结构面长期强度确定方法[J]. 刘昂,沈明荣,蒋景彩,张清照. 岩石力学与工程学报. 2014(09)
[9]不同应力水平下大理石蠕变损伤声发射特性[J]. 徐子杰,齐庆新,李宏艳,张宁博,苏荣华. 煤炭学报. 2014(S1)
[10]单轴压缩分级松弛作用下煤样变形与强度特征分析[J]. 苏承东,陈晓祥,袁瑞甫. 岩石力学与工程学报. 2014(06)
博士论文
[1]岩石流变力学特性的研究及其工程应用[D]. 杨圣奇.河海大学 2006
本文编号：2983119
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：118 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同区域内广义应力松弛概略图
本文拟选取区域 I、区域Ⅱ、区域Ⅲ及其处于交界线上的蠕变和应弛五种不同条件开展三轴应力状态下岩石广义应力松弛特性试验研究，进一究岩石的广义应力松弛特性，为揭示实际岩体工程的时间效应提供一定的理撑。本文的主要研究内容有如下几点：①开展田下凝灰岩在同一围压、不同应力水平条件下的广义应力松弛试验，应力水平对岩石广义应力松弛特性的影响。②开展田下凝灰岩在同一应力水平、不同围压条件下的广义应力松弛试验，围压对岩石广义应力松弛特性的影响。③对比分析不同区域内岩石广义应力松弛特性。④开展井口砂岩的广义应力松弛特性试验研究并与田下凝灰岩的广义应力特性进行对比。.3.2 技术路线本文试验所采用的技术路线如图 1.3 所示：
α 为常数，σ 为应力，E 为弹性模量，f(t)为时间的函数等式两边同时除以 σp/E，将上式进行无量纲化，无量纲的变可得： = ( ) + 为恒定常数，则 ( ) = C = 为恒定应变速率示，当 f*(t)为一恒定值 A 时称为广义应力松弛： = + 的增量形式为 = ，当 α=1 时在图 2.1 中为由下向图 2.1 中 strain-stress curve 所示；当 α 为 1 以外的其他值时率的虚线，将斜率为 1 的斜线以下的区域划分成Ⅰ、Ⅱ义应力松弛的区域性，特殊的，蠕变为区域Ⅰ和区域Ⅱ的域Ⅱ和区域Ⅲ的分界线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]聚乙烯管材专用料（PE-XRT70）应力松弛和蠕变行为[J]. 张智枢,顾欣,杨云云,蔡绪福. 工程科学与技术. 2017(02)
[2]河津凝灰岩广义应力松弛特性及数值模拟研究[J]. 张海龙,许江,大久保诚介,羽柴公博,福井胜则,彭守建. 岩土力学. 2017(04)
[3]7050铝合金时效成形中应力松弛行为与回弹方程[J]. 任魏巍,邹林池,张兴峰,符殿宝,陈俊锋. 材料工程. 2016(09)
[4]混凝土蠕变与应力松弛耦合破坏及临界幂律行为[J]. 王影冲,王鼎,郝圣旺. 工程力学. 2016(S1)
[5]粉砂质泥岩峰前、峰后应力松弛特性试验研究[J]. 于怀昌,董金玉,刘汉东,黄志全,史广诚. 岩石力学与工程学报. 2016(S1)
[6]Ti6Al4V合金的高温短时蠕变本构关系与应力松弛行为[J]. 杜舜尧,陈明和,谢兰生,张成祥. 中国有色金属学报. 2015(12)
[7]三轴应力作用下水对岩石应力松弛特性影响作用试验研究[J]. 于怀昌,赵阳,刘汉东,黄志全,李亚丽. 岩石力学与工程学报. 2015(02)
[8]基于应力松弛试验的结构面长期强度确定方法[J]. 刘昂,沈明荣,蒋景彩,张清照. 岩石力学与工程学报. 2014(09)
[9]不同应力水平下大理石蠕变损伤声发射特性[J]. 徐子杰,齐庆新,李宏艳,张宁博,苏荣华. 煤炭学报. 2014(S1)
[10]单轴压缩分级松弛作用下煤样变形与强度特征分析[J]. 苏承东,陈晓祥,袁瑞甫. 岩石力学与工程学报. 2014(06)
博士论文
[1]岩石流变力学特性的研究及其工程应用[D]. 杨圣奇.河海大学 2006
本文编号：2983119
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