含水合物沉积物三轴剪切试验与损伤统计分析

发布时间：2017-08-03 01:20

  本文关键词：含水合物沉积物三轴剪切试验与损伤统计分析

  更多相关文章： 含水合物沉积物 时域反射技术 三轴剪切试验 混合律模型 统计损伤理论

【摘要】：天然气水合物开采诱发水合物分解,削弱水合物地层强度,可能导致地层滑动和生产平台倒塌等工程地质灾害,对水合物开采安全性构成严重威胁.深入理解含水合物沉积物力学性质并建立合理的本构关系模型是水合物开采安全性评价的前提条件.在自主研发的含水合物沉积物力学性质测试实验装置上,采用饱和水海砂沉积物气体扩散法制备了含水合物沉积物样品,并开展了系列的排水三轴剪切试验,通过时域反射技术实现了样品中水合物饱和度的实时在线测量;基于复合材料的罗伊斯(Reuss)应力串联模型和沃伊特(Voigt)应变并联模型提出了含水合物沉积物等效弹性模量的细观力学混合律模型,结合损伤统计理论和摩尔-库伦破坏准则改进了含水合物沉积物的本构关系模型.结果表明:随着水合物饱和度的增加和有效围压的减小,应力-应变曲线由应变硬化型变为应变软化型,割线模量和峰值强度均随水合物饱和度与有效围压的增加而提高,黏聚力受水合物饱和度影响明显,而内摩擦角基本不变;提出的等效弹性模量细观力学混合律模型与改进的本构关系模型均具有良好的适用性,模型参数少且物理意义明确.
【作者单位】： 国土资源部天然气水合物重点实验室 青岛海洋地质研究所;中国科学院力学研究所;
【关键词】： 含水合物沉积物 时域反射技术 三轴剪切试验 混合律模型 统计损伤理论
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41376078,11402131,11272314)
【分类号】：TE31
【正文快照】： the decrease of effective confining pressure;the secant modulus and the peak strength of HBS increase when the hydratesaturation and the effective confining pressure increase;the cohesion of HBS increases obviously with the increase ofhydrate content,and

【参考文献】

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本文编号：612082