实验室制备岩石浆体流变本构模型研究

发布时间：2017-12-16 10:28

  本文关键词：实验室制备岩石浆体流变本构模型研究

  更多相关文章： 岩石浆体 蠕变模型 粒子群最小二乘法 参数辨识

【摘要】：研究岩石浆体的流变力学特性和本构模型,对于分析巷道开挖注浆加固后的长期流变特性及围岩变形具有重要的参考价值。本文以淮北祁南煤矿34下采区的破碎泥岩顶板为研究对象,从现场取得破碎岩石,实验室制备岩性不同,破碎程度不同,浆液成分不同的岩石浆体标准试件,采用试验研究、理论研究、数值验证相结合的方法,对岩石浆体的力学特性及蠕变规律进行分析研究。通过对岩石浆体试件基本力学特性试验和三轴分级加载蠕变力学特性试验,得出不同试件的抗压强度以及不同应力水平下的蠕变曲线应变与时间的关系；基于岩石浆体的蠕变规律,建立了适用于岩石浆体的流变模型,将一个与时间相关的描述加速蠕变阶段的非线性粘弹塑性元件与线性的元件Burgers模型相串联,根据模型的结构推导出了它的三维本构方程；利用线性递减权重粒子群算法和非线性最小二乘法相结合,对流变模型的参数进行辨识,相关拟合度很高；利用FLAC3D软件验证了岩石浆体蠕变模型选取的合理性和参数辨识的精确性；对工程实践现场巷道围岩采用推导出的模型结构,根据流变力学的基本解法,推导出流变注浆巷道的围岩位移及变形速率公式,结合蠕变模型参数辨识结果预测围岩位移变化的动态过程,为巷道支护提供较为可靠的依据,并结合现场实测围岩变形数据来验证模型的正确性。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD315

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本文编号：1295705