高温三维应力下花岗岩三维蠕变的模型研究

详细信息   

• 责任者：张宁^c太原理工大学^d1983^e博士研究生 ; 赵阳升 ; 万志军^c中国矿业大学（徐州） ; 董付科 ; 冯子军
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 出版年：2009
• 卷期：28^b5总212
• 关键词：花岗岩 ; 蠕变 ; 岩体力学20^a高温高压实验 ; 本构方程 ; 应变 ; 数学模型
• 页码：875～881
• 索书号：P478.066/357
• 图表：^c表5参19插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2009/10

摘要

采用中国矿业大学的“20 MN高温高压岩体三轴试验机”进行高温三维应力下大尺寸Ø200 mm×400 mm鲁灰花岗岩蠕变特性的试验研究,温度最高达600 ℃,轴向应力最高达175 MPa。研究发现:(1)三维应力条件下鲁灰花岗岩300、500 ℃的轴向蠕变和300、500、600 ℃的体积蠕变变形均可划分为:瞬态蠕变阶段、稳态蠕变阶段和加速蠕变阶段。(2)高温三维应力条件下,鲁灰花岗岩试样的体积、长度和半径随蠕变时间的增加出现增长,这是因为热破裂引起岩石的内部产生了大量的微裂纹,同时还发现试样的侧向比轴向变形增长的速度变形快。(3)以试验结果为依据将静水应力引发体积蠕变,差应力引发轴向蠕变作为三维应力状态下黏弹塑性问题的假设,导出三维应力条件下Burgers体模型体积蠕变的本构方程。(4)通过对蠕变曲线的分析发现,可以用Burgers体模型来模拟鲁灰花岗岩300、500 ℃的轴向蠕变和300、500、600 ℃的体积蠕变,并且求出模型的参数。