岩石试件非线性蠕变模型及其稳定性探究.pdfVIP

第23卷 第to期 岩石力学与工程学报 23(10):1640 1642 2004年5月 ChineseJournalofRockMechanicsandEngineering 几Way,2(洲娜 岩石试件非线性蠕变模型及其稳定性分析 ‘ 王来贵 何 峰 刘向峰 于永江 (辽宁工程技术人学力学与工程科学系 阜新 123000) 摘要 以改进的西原正人模型为基础，利用岩石全过程应力一应变曲线与蠕变方程中参数的对应关系，建立参数非 线性蠕变模型。通过对非线性蠕变模型和蠕变曲线的分析，把非线性蠕变问题通过局部线性化，得出了改进的西 原正夫模型的稳定性条件，较好地反映了岩石试件的3阶段蠕变过程，尤其是非线性加速蠕变变形:同时，得出 岩石试件蠕变稳定性的判别准则和蠕变变形、蠕变速率和蠕变加速度的解析表达式。 关键词 岩石力学，非线性蠕变，稳定性，蠕变失稳 分类号 TU452 文献标识码 A 文童编号 1000-6915(2004)10-1640-03 NON-LINEARCREEPMODELANDSTABILITYANALYSISOFROCK WangLaigui,HeFeng,LiuXiangfeng,YuYongiiang (DepartmentofMechanicsandEngineeringScience,LiaoningTechnicalUniversity,Fusin 123000 China) AbstractBasedonthemodifiedelasticandvisco-elasto-plasticmodel,thecorrespondingrelationshipof completerockstress-straincurveandcreepequationparametersisutilized,andacreepmodelwithnon-linear parametersissetup.Byanalyzingnon-linearcreepmodelandthecreepcurve,inthelocalscope,non-linearcreep questionistransferedintolinearone,andthestabilityconditionofthemodifiedmodelisobtained,withwhichthe threestagesofrocksamplecreep,especiallythenon-linearacceleratingcreepstagecanbedescribedclearly. Meantime,thecreepstabilitycriteriaofrocksample,analyticexpressionsofthecreepdeformation,thecreep speedandthecreepaccelerationaregiven. Keywordsrockmechanics,non-linearcreep,stability,creepinstability 1 引 言 2 岩石蠕变特性 在岩石工程中，有大量的失稳现象都与岩石蠕 外力大于长期强度作用时，完整岩石试件的蠕 变特征密切相关。岩石工程失稳前，其受力特征往 变曲线主要由3个区段组成1[7.8l，如图1所示。图1 往是外载荷长时间恒定作用，那么，这种破坏形式 中分别描述了岩石试件发生蠕变时的蠕变曲线 即为典型的蠕变失稳。关于岩石蠕变特征及其应用 e-r.蠕变速度曲线e-t和蠕变加速度曲线e-to 的研究，一般多建立粘弹、粘塑性模型1【-31。本文 由一般的分析可知，该蠕变曲线可分为初期蠕变、 在文[(4.61的基础r，讨论参数非线性蠕变模型及 稳态蠕变和加速蠕变3个阶段，分别对应于图1中 其稳定性，为该方面的研究提供理论基础 AB,BC,CD段 2003年to月26日收到初稿，2004乍2月3日收到修改稿