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不同围压和层理下板岩三轴蠕变试验及损伤模型研究

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为了研究围压和层理对板岩三轴蠕变特性的影响,制备了最大主应力方向与层理夹角为0°和90°的2组岩样(0°为平行组;90°为垂直组),分别进行5 MPa、10 MPa、15 MPa围压下的三轴蠕变试验.结果 显示:板岩在三轴应力条件下的蠕变具有瞬时弹性阶段、稳定蠕变阶段、加速蠕变阶段这三个阶段特征;在同一围压下,垂直组试样加载级数大于平行组岩样加载级数;垂直组试样的瞬时弹性应变高于平行组试样;垂直组试样的累计蠕变应变均低于平行组试样.计算长期强度与峰值强度的比值得到垂直组试样的强度损伤低于平行组试样;围压越高,试样蠕变变形越小,峰值强度和长期强度越高.基于Kachanov蠕变损伤理论,考虑层理角度的损伤,引进一个弹塑性损伤元件,建立了描述不同层理角度板岩蠕变过程的改进西原模型,用该模型对试验数据进行拟合,结果表明:模型能够较好地反映蠕变三阶段;垂直组试样的弹性模量、黏滞系数比平行组试样相对较大,蠕变参数基本随着围压的增大而增大,体现了围压效应,这与试验结果相吻合.
Triaxial creep experiment and damage model for slate under different confining pressures and beddings

屈小七、孟陆波、郝晨旭、陈海清

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成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川成都610059

板岩 围压 层理 三轴蠕变 蠕变损伤模型 蠕变参数

国家重点研发计划资助项目四川省科技计划项目地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室课题

2016YFC080220102019YJ0538SKLGP20182009

2020

10.13928/j.cnki.wrahe.2020.08.019

水利水电技术(中英文)
水利部发展研究中心

水利水电技术(中英文)

CSTPCD北大核心
影响因子：0.456
ISSN：1000-0860
年,卷(期)：2020.51(8)
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