岩石蠕变的热力学本构模型及应用分析

发布时间：2017-09-27 16:12

  本文关键词：岩石蠕变的热力学本构模型及应用分析

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【摘要】：通过建立一个基于非平衡态热力学的岩石黏-弹-塑性本构模型,用以分析岩石的蠕变变形和蠕变失稳问题.该模型不同于经典弹-塑性模型,从可逆、不可逆能量过程及能量的涨落出发,推导得到了可统一描述岩石黏-弹-塑性行为的本构关系,无需屈服面、流动法则等概念.它通过将应力划分为弹性应力和黏滞应力来描述岩石的黏-弹性行为,而通过耗散流和涨落运动的概念来描述岩石的黏-塑性行为.分析表明,该模型可以反映岩石在高围压下延性破坏、在低围压下脆性破坏的特征,同时也可较好地预测岩石的蠕变变形和蠕变失稳规律,并可较好地阐述其中的物理机制.
【作者单位】： 北京科技大学土木与环境工程学院;重庆大学土木工程学院;清华大学土木工程系;
【关键词】： 岩石蠕变 黏-弹-塑性本构 蠕变失稳 砂岩
【基金】：中央高校基本科研业务专项资金项目(FRF-TP-15-039A2) 国家自然科学基金项目(51534002)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 岩石蠕变行为对地下巷道、高边坡等工程结构的长期稳定性有着非常重要的影响[1-2],是岩土工程中的重要研究内容.在这些工程领域中,岩土结构的失稳破坏往往与岩体尤其是岩体软弱夹层或断层间软岩的蠕变息息相关.因此,建立合理的岩石蠕变本构模型具有重要的理论价值和工程意义.

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本文编号：930623