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软岩流变相似材料的研制及物理模型试验应用
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作者 储昭飞 刘保国 +2 位作者 任大瑞 宋宇 马强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2172-2182,共11页
目前能合理模拟软岩流变效应的相似材料很少,而采用模型试验法研究软岩工程的长期流变效应也处于探索阶段。为给软岩流变模型试验提供合适的相似材料,研制出一种以铁粉、重晶石粉和石英砂为骨料,松香酒精溶液为胶结剂,液压油为黏滞剂的... 目前能合理模拟软岩流变效应的相似材料很少,而采用模型试验法研究软岩工程的长期流变效应也处于探索阶段。为给软岩流变模型试验提供合适的相似材料,研制出一种以铁粉、重晶石粉和石英砂为骨料,松香酒精溶液为胶结剂,液压油为黏滞剂的软岩流变相似材料。该相似材料强度低,流变性强,不仅可模拟软岩的瞬时弹塑性性质,也能较好模拟软岩的流变特性。假定骨料比例恒定,调节松香酒精溶液浓度m和液压油含量w,开展了一系列梯度配比试验。研究表明:(1)该相似材料的主要瞬时强度变形参数和西原模型流变参数均受m和w两因素的双重影响;(2)松香酒精溶液浓度越大,试样强度越大,流变性越小;(3)液压油含量越大,试样强度越小,流变性越明显;(4)相比松香酒精溶液浓度m,液压油含量w对西原模型各参数的影响更大,起主控作用。最终,将该相似材料应用于神华新街软弱砂质泥岩煤矿盾构斜井的长期流变模型试验中,试验结果表明:该材料瞬时力学性能和流变特性均达到试验要求,为试验取得良好结果提供了材料保证。 展开更多
关键词 软岩 流变 相似材料 黏弹塑性 西原模型 模型试验
南坪隧道滑坡滑带土非饱和蠕变特性试验 预览
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作者 汪锴 朱宝龙 +3 位作者 于贵 舒中文 石方超 王雄 《西南科技大学学报》 CAS 2019年第2期62-66,共5页
为研究南坪隧道滑坡滑带土的形成机理,试验通过钻孔取样进行了三轴蠕变试验。试验在3个三轴蠕变试验机上进行,围压分别为150,200,250kPa。试验取得以下主要成果:(1)揭示了这类黏土的蠕变特性可用西原模型来描述,从而建立了蠕变本构方程;... 为研究南坪隧道滑坡滑带土的形成机理,试验通过钻孔取样进行了三轴蠕变试验。试验在3个三轴蠕变试验机上进行,围压分别为150,200,250kPa。试验取得以下主要成果:(1)揭示了这类黏土的蠕变特性可用西原模型来描述,从而建立了蠕变本构方程;(2)用曲线求参法求解流变参数,采用叠加原理和等时曲线法获得土壤的长期强度;(3)蠕变参数随围压的增加而增加,长期强度较瞬时强度降低的幅度亦随围压升高而增大,250kPa围压时降低52%;(4)与瞬时强度相比,抗剪强度降低,内聚力降低29%,内摩擦角降低30%。 展开更多
关键词 三轴蠕变试验 西原模型 蠕变本构方程
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基于西原模型的圆形隧道黏弹-黏塑性解析解
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作者 夏才初 刘宇鹏 +2 位作者 吴福宝 徐晨 邓云纲 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1638-1648,共11页
基于西原模型,假设黏塑性体的偏应变张量的一阶导数与瞬态偏应力张量和稳态偏应力张量之差成正比,得到围岩黏塑性区的本构方程。采用拉普拉斯变换与逆变换,推导了圆形隧道黏弹-黏塑性解析解。当t=0时,该解退化成线弹性本构模型的解答;当... 基于西原模型,假设黏塑性体的偏应变张量的一阶导数与瞬态偏应力张量和稳态偏应力张量之差成正比,得到围岩黏塑性区的本构方程。采用拉普拉斯变换与逆变换,推导了圆形隧道黏弹-黏塑性解析解。当t=0时,该解退化成线弹性本构模型的解答;当t→∞时,该解退化成理想弹塑性本构模型的解答。通过工程实例,分析了围岩位移场、应力场和黏塑性区半径随时间的变化规律。当支护力保持不变时,围岩不同位置位移、围岩黏塑性区半径将随时间增长而持续增大并趋于稳定;围岩黏弹-黏塑性特征对径向应力和黏弹性区切向应力影响较小,对黏塑性区切向应力影响较大,越靠近洞壁处,切向应力随时间变化越剧烈。此外,不同支护力作用下洞壁处的切向应力在支护初期均较大,因此应采用及时支护的策略;考虑到围岩黏弹-黏塑性特征对支护力的影响,建议采取让压支护技术以保证围岩和衬砌的稳定性。 展开更多
关键词 圆形隧道 黏弹-黏塑性 西原模型 拉普拉斯变换 解析解
不同温度下混凝土材料的短时蠕变特性研究
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作者 李想 刘传孝 +2 位作者 孟琪 程传超 张冲 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2019年第2期82-86,共5页
通过对不同温度下混凝土试块进行单轴压缩蠕变试验,研究分析不同温度下混凝土材料的蠕变特性。研究结果表明,温度对混凝土的蠕变有重要的影响,蠕变随温度的升高而降低,不同温度下混凝土的蠕变速率随温度的升高而减小,最大减小了83.7%,... 通过对不同温度下混凝土试块进行单轴压缩蠕变试验,研究分析不同温度下混凝土材料的蠕变特性。研究结果表明,温度对混凝土的蠕变有重要的影响,蠕变随温度的升高而降低,不同温度下混凝土的蠕变速率随温度的升高而减小,最大减小了83.7%,这反映出温度对混凝土的蠕变起抑制作用;根据蠕变劲度所反映出的变形速率的关系,蠕变劲度随混凝土温度的增大而变小,其中最大的变化降低了约39.7%;通过西原模型进行数据拟合所得到的蠕变参数与试验结果对比,准确反映出不同温度下混凝土材料的蠕变特性,混凝土的温度越高,粘弹性模量越小,蠕变变形越小。 展开更多
关键词 混凝土 温度 短时蠕变 蠕变劲度 西原模型
基于西原模型改进的一种泥岩蠕变模型 预览
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作者 田小朋 李东林 +1 位作者 张伯虎 马瑞元 《成都大学学报:自然科学版》 2018年第4期426-429,共4页
在砂泥岩互存的油气储层,两种岩石受长期油气注采生产中的差异化蠕变影响会产生不同的位移,导致采油井筒发生剪切破坏.泥岩在含水时变形较大,对注采安全影响较大,因此研究含水情况下的泥岩蠕变性能显得十分重要.本研究以典型西原蠕变模... 在砂泥岩互存的油气储层,两种岩石受长期油气注采生产中的差异化蠕变影响会产生不同的位移,导致采油井筒发生剪切破坏.泥岩在含水时变形较大,对注采安全影响较大,因此研究含水情况下的泥岩蠕变性能显得十分重要.本研究以典型西原蠕变模型为基础,添加含水元件,建立与含水量相关的泥岩蠕变模型,同时选取实际油田中一井网为研究对象,建立注采数值模型,通过控制注采比来调节地层中的含水量,验证了改进泥岩蠕变模型的正确性与合理性.研究成果能更好地指导注采过程中泥岩蠕变变形的计算,从而对井筒套损剪切破坏进行预测与控制. 展开更多
关键词 泥岩蠕变 西原模型 含水元件 注采比
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水泥改良风积砂负温动力性能与流变特征研究
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作者 张向东 李军 +3 位作者 孙琦 易富 刘家顺 曲直 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第12期4395-4403,4412共10页
为研究水泥掺量对风积砂改良效果影响及不同负温、频率下的改良风积砂动力特征,开展了单轴、动力循环加载和蠕变试验。通过单轴试验获得了不同水泥掺量的改良风积砂7、28 d单轴抗压强度,并结合冻胀量随时间变化规律确定了最优水泥掺量;... 为研究水泥掺量对风积砂改良效果影响及不同负温、频率下的改良风积砂动力特征,开展了单轴、动力循环加载和蠕变试验。通过单轴试验获得了不同水泥掺量的改良风积砂7、28 d单轴抗压强度,并结合冻胀量随时间变化规律确定了最优水泥掺量;通过动力循环试验测定了不同次数的滞回曲线,确定了改良风积砂动弹性模量衰减、动损伤和阻尼比的演化规律;通过流变试验确定了能够描述滞回曲线流变特征的西原模型参数,建立了屈服前后滞回曲线的演化方程,并给出了每个循环内的时间划分标准。研究发现:(1)电镜观测显示水泥在风积砂颗粒间形成絮状连接结构,增加颗粒间的黏结强度,有效抑制动力损伤发展;(2)负指数模型可以描述改良风积砂动弹性模量衰减特征,阻尼比随加载次数增加逐渐变大,最终趋于某一定值,掺入水泥可以有效控制阻尼比发展;(3)提出了考虑围压影响的改进西原模型,根据实际加载特征建立了滞回曲线的加载方程,最小二乘原理可以对流变参数进行识别。 展开更多
关键词 水泥改良风积砂 动力特征 动力损伤 西原模型 滞回曲线
基于循环荷载下西原岩石疲劳模型的改进研究 预览
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作者 李永辉 浦少云 +4 位作者 饶军应 李德荣 刘小浪 穆锐 王红 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第7期129-135,共7页
为研究岩石疲劳变形规律,通过将西原模型黏塑性体中线性元件替换为含疲劳参数n的非线性黏性元件,建立了循环荷载下改进的西原疲劳模型。当岩石循环荷载应力上限值小于岩石门槛应力值时,模型为描述岩石减速、等速两个疲劳变形阶段的广义K... 为研究岩石疲劳变形规律,通过将西原模型黏塑性体中线性元件替换为含疲劳参数n的非线性黏性元件,建立了循环荷载下改进的西原疲劳模型。当岩石循环荷载应力上限值小于岩石门槛应力值时,模型为描述岩石减速、等速两个疲劳变形阶段的广义Kelvin疲劳模型;当岩石循环荷载应力上限值大于岩石门槛应力值且模型参数n≠1时,模型为反映岩石的减速、等速及加速3个疲劳过程的改进西原疲劳模型;当模型疲劳参数n=1时,模型退化为西原疲劳模型。结果表明:与既有岩石疲劳试验结果相比,改进的西原疲劳模型能更好描述循环荷载下软硬岩石的等速、减速、加速三个疲劳变形阶段,且模型疲劳参数n随岩石的单轴抗压强度增大而增大,较高的循环荷载上限应力比会造成模型疲劳参数值n的反常,其他参数变化规律也较为明显。 展开更多
关键词 岩石力学 循环荷载 西原模型 广义Kelvin模型 疲劳变形
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可蠕变砂岩地层的临界蠕变应力及安全钻井周期 预览 被引量:1
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作者 曹园 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第22期28-33,共6页
砂岩地层钻井可能出现缩径,严重威胁钻井安全,有必要研究砂岩蠕变性质,为钻井提供安全保障。使用MTS刚性实验机测定偏应力15~35 MPa下的黄流组砂岩岩心轴向应变,得出砂岩岩心存在临界蠕变应力。研究了砂岩不同蠕变阶段的蠕变机理,通过... 砂岩地层钻井可能出现缩径,严重威胁钻井安全,有必要研究砂岩蠕变性质,为钻井提供安全保障。使用MTS刚性实验机测定偏应力15~35 MPa下的黄流组砂岩岩心轴向应变,得出砂岩岩心存在临界蠕变应力。研究了砂岩不同蠕变阶段的蠕变机理,通过测定砂岩横波波速及长期强度确定了其稳态蠕变与加速蠕变临界应力。使用西原模型拟合了砂岩蠕变应变,计算了使用不同密度钻井液时黄流组砂岩地层安全钻井周期。研究结果可用于指导蠕变性砂岩地层安全钻井及钻井液密度设计。 展开更多
关键词 砂岩 蠕变 临界应力 横波 长期强度 西原模型
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基于滑坡等速变形速率的临滑预报判据研究 被引量:3
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作者 王珣 李刚 +1 位作者 刘勇 伏坤 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2017年第12期3670-3679,共10页
前人根据滑坡的变形监测曲线,分别提出了以位移速率、位移切线角、改进切线角等参数作为滑坡预警判据的方法,但因滑坡个性特征差异明显,采用统一固定判据是不充分的。在改进切线角和岩土体材料蠕变强度特征点的基础上,提出了T-t曲线转... 前人根据滑坡的变形监测曲线,分别提出了以位移速率、位移切线角、改进切线角等参数作为滑坡预警判据的方法,但因滑坡个性特征差异明显,采用统一固定判据是不充分的。在改进切线角和岩土体材料蠕变强度特征点的基础上,提出了T-t曲线转换的适用范围。以西原模型为基础,研究了蠕变参数在等速变形阶段发展至恒定值或稳定值,等速变形速率可看作滑坡蠕变过程中各参数的综合外在表现,与临滑切线角存在相关性,并呈反比关系。通过对16个典型蠕变滑坡进行阶段划分和T-t曲线转换,获得滑坡等速变形速率和临滑切线角,并建立两者之间关系,相关系数较高,同时结合未破坏滑坡变形过程的最大切线角,以下限作为滑坡预警判据,保证了预测预报的可靠度。 展开更多
关键词 滑坡 等速变形速率 西原模型 临滑切线角 预报判据
基于Hoek-Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解 预览 被引量:2
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作者 曹瑞琅 段庆伟 +2 位作者 赵宇飞 刘立鹏 姚文博 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2017年第4期64-71,共8页
为进行流变围岩圆形隧洞工程应力、应变分析,将Hoek-Brown强度准则引入到西原流变本构模型,同时在力学模型中考虑掌子面推进效应和支护阻力对围岩应力释放率的影响,得到了支护条件下基于Hoek-Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解。... 为进行流变围岩圆形隧洞工程应力、应变分析,将Hoek-Brown强度准则引入到西原流变本构模型,同时在力学模型中考虑掌子面推进效应和支护阻力对围岩应力释放率的影响,得到了支护条件下基于Hoek-Brown准则西原模型的圆形隧洞黏弹塑性解。通过锦屏二级水电站引水隧洞案例验证解析方法的可靠性,并进行了塑性区半径和围岩变形的影响因素定量分析。研究结果表明:(1)基于Hoek-Brown准则的西原模型更能反映实际隧洞工程岩体流变特性,建立的解析方法能够考虑围岩应力释放效应和塑性体积扩容特征对围岩变形的影响,其计算结果与实际监测数据吻合良好;(2)围岩应力释放系数、Hoek-Brown准则参数s、原岩应力和隧洞半径对塑性区半径的影响较大,是判断流变围岩隧洞稳定性的主要考虑指标,相对而言,岩石单轴抗压强度和Hoek-Brown准则参数m对塑性区半径的影响较小;(3)引入围岩扩容系数后,围岩位移量显著增加,但基本不影响围岩流变变形曲线形态和塑性区半径,从洞壁向围岩内部延伸,围岩扩容系数对围岩变形的影响越来越小。 展开更多
关键词 黏弹塑性 西原模型 HOEK-BROWN准则 塑性区半径 围岩变形
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考虑粘滞系数时间效应的圆形巷道围岩径向位移计算方法研究
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作者 肖尊群 王鑫 +4 位作者 汤东桑 李志平 许彩云 周沛 刘一鸣 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期77-84,共8页
文章基于西原模型,利用对应原理,建立非对称性荷载条件下的围岩径向粘弹性位移解析表达式,同时参考相关文献关于西原模型的蠕变参数的时间关系,进一步获得了考虑西原模型蠕变参数时间效应的围岩径向位移的粘弹性解。通过算例对比计... 文章基于西原模型,利用对应原理,建立非对称性荷载条件下的围岩径向粘弹性位移解析表达式,同时参考相关文献关于西原模型的蠕变参数的时间关系,进一步获得了考虑西原模型蠕变参数时间效应的围岩径向位移的粘弹性解。通过算例对比计算表明:考虑西原模型蠕变参数时间效应关系时,其最大径向位移值要大于不考虑蠕变参数时间效应的情况,说明模型分析的围岩达到稳定状态的时间要比不考虑时间效应的情况长。通过实际工程案例的监测结果和理论计算结果对比,发现二者随时间的变化趋势是一致的,实际的位移变化要比理论计算结果大,二者的误差在18%~26%。 展开更多
关键词 西原模型 对应原理 围岩 位移 蠕变 粘滞参数 粘弹性解
基于能量守恒定律对西原模型的改进与验证 被引量:4
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作者 张千贵 梁永昌 +4 位作者 范翔宇 李广治 李纬韬 杨博仲 童盟 《重庆大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期117-124,共8页
在油气钻井工程中,由岩石蠕变引起的井眼缩径或井壁坍塌时有发生,本文基于能量守恒定律分析岩石蠕变的3个阶段,阐述传统的蠕变模型难以研究岩石加速蠕变阶段的原因。为此,在西原模型的基础上串联了一个绕组元件,建立改进西原模型及相应... 在油气钻井工程中,由岩石蠕变引起的井眼缩径或井壁坍塌时有发生,本文基于能量守恒定律分析岩石蠕变的3个阶段,阐述传统的蠕变模型难以研究岩石加速蠕变阶段的原因。为此,在西原模型的基础上串联了一个绕组元件,建立改进西原模型及相应的本构方程。根据油气开发过程中所钻遇地层部分岩心的蠕变实验数据,对建立的改进西原模型进行验证,表明该模型能够很好地反映出岩石的蠕变特性,尤其是在岩石所受荷载大于长期强度的情况下,对凸显岩石加速蠕变阶段效果明显。该改进西原模型的提出可为进一步揭示岩石蠕变的客观规律提供理论依据。 展开更多
关键词 能量转换 岩石蠕变 西原模型 实验研究 模型验证
圆形隧洞围岩应力松弛效应解析理论 预览
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作者 周雨晴 俞缙 张建智 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2170-2176,共7页
为了深化效应的理论认识,建立圆隧围岩应力松弛效应理论模型,采用经典应力松弛模型计算围岩三维应力场,探讨应力松弛模型及其流变参数的敏感性.结果表明:采用Burgers模型与西原模型均能充分反映围岩应力松弛效应,围岩三向应力均随时间... 为了深化效应的理论认识,建立圆隧围岩应力松弛效应理论模型,采用经典应力松弛模型计算围岩三维应力场,探讨应力松弛模型及其流变参数的敏感性.结果表明:采用Burgers模型与西原模型均能充分反映围岩应力松弛效应,围岩三向应力均随时间推移而迅速降低直至稳定于某一平衡状态;在应力松弛初期,环向应力下降的速度明显大于轴向应力与径向应力;围岩三向应力收敛值均随Burgers模型Kelvin体切向模量的增大而增大,Kelvin体黏滞系数的影响贯穿于应力松弛全过程;西原模型Kelvin体黏滞系数影响下围岩应力收敛值一致,应力松弛过程呈现非线性非完全衰减特征,应力松弛时间尺度随着Kelvin体剪切模量增大而增大,显著区别于Burgers模型下围岩应力松弛规律. 展开更多
关键词 隧洞工程 应力松弛 BURGERS模型 西原模型
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岩体(岩石)加速蠕变阶段模型分析 预览
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作者 齐亚静 谢然 《水科学与工程技术》 2016年第3期91-94,共4页
加速蠕变阶段是滑坡临滑预报的关键阶段,探讨加速蠕变阶段的模型,对滑坡临滑预报具有一定的指导意义。
关键词 蠕变 加速蠕变 西原模型 六参数模型
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均匀地应力场下圆巷围岩应力时空演化分析 预览
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作者 夏正兵 《吉林建筑大学学报》 2016年第4期15-20,共6页
围岩应力状态具有显著的时空效应.围绕巷道开挖围岩应力演化过程,采用西原模型初步解析了均匀地应力场下圆形巷道围岩应力分布的时空效应问题,并探讨了时间、空间等相关参数的相关性.研究表明:采用西原模型能充分反映围岩应力松弛... 围岩应力状态具有显著的时空效应.围绕巷道开挖围岩应力演化过程,采用西原模型初步解析了均匀地应力场下圆形巷道围岩应力分布的时空效应问题,并探讨了时间、空间等相关参数的相关性.研究表明:采用西原模型能充分反映围岩应力松弛效应,三向应力均随时间推移而衰减,最终稳定于某一平衡状态;在成洞初期,应力集中越明显,应力松弛越显著;围岩力学松弛行为是时空函数,径向应力随开挖面后方距离增大而减小,环向应力刚好相反,而轴向应力保持不变.该研究可为岩体巷道工程稳定性预测与评估提供理论基础. 展开更多
关键词 圆形巷道 地应力 西原模型 时空效应 应力释放 演化
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基于DP屈服准则的西原本构模型及其运用 被引量:1
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作者 沈才华 张兵 +1 位作者 王媛 胡康明 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第2期402-406,483共6页
针对地下工程中软岩与深埋岩体渐进破坏过程受静水压力的影响,以及第二主应力对塑性屈服和蠕变均产生影响的特征,文章引入Drucker-Prager屈服准则,结合西原模型建立了三维粘弹塑性本构模型,并详细推导了编制ABAQUS软件的UMAT子程序过程... 针对地下工程中软岩与深埋岩体渐进破坏过程受静水压力的影响,以及第二主应力对塑性屈服和蠕变均产生影响的特征,文章引入Drucker-Prager屈服准则,结合西原模型建立了三维粘弹塑性本构模型,并详细推导了编制ABAQUS软件的UMAT子程序过程。结合常规的三轴蠕变试验,通过最小二乘法确定了本构模型计算参数,采用ABAQUS软件对三轴试验过程进行模拟,模拟结果与试验结果基本保持一致。由于本模型采用了能反映第二主应力影响的Drucker-Prager屈服准则,因此,对地下工程的研究具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 Drucker-Prager屈服准则 西原模型 粘弹塑性 蠕变
黄土坡滑坡原状滑带土的蠕变与应力松弛性质 预览 被引量:5
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作者 刘身伟 王菁莪 刘清秉 《水利与建筑工程学报》 2016年第3期137-142,共6页
为了更好的研究黄土滑坡滑带土的蠕变与应力松弛特性,从黄土滑坡地下硐室群内采集大尺寸原状滑带土样,在分级加载条件下进行蠕变和应力松弛试验,得到不同应力等级下的蠕变曲线和应力松弛曲线。基于试验结果,分析了黄土滑坡滑带土的流变... 为了更好的研究黄土滑坡滑带土的蠕变与应力松弛特性,从黄土滑坡地下硐室群内采集大尺寸原状滑带土样,在分级加载条件下进行蠕变和应力松弛试验,得到不同应力等级下的蠕变曲线和应力松弛曲线。基于试验结果,分析了黄土滑坡滑带土的流变特性。选取西原模型作为该滑带土的流变模型,并对应力松弛的本构方程进行了参数拟合,得到了模型参数。分析得到了适合该滑坡滑带土的经验方程,并且进一步研究了应力、应变与时间三者之间的关系,通过回归分析得到了黄土滑坡滑带土的应力松弛函数。 展开更多
关键词 黄土坡滑坡 蠕变特性 应力松弛特性 西原模型
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基于蚁群算法的冻结重塑黏土分数阶导数西原模型分析 预览 被引量:3
18
作者 姚兆明 张秋瑾 牛连僧 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2016年第7期81-86,共6页
掌握冻结状态下岩土体的蠕变规律,对利用冻结法施工的井筒建设安全至关重要。对人工冻结重塑黏土在-5,-10,-15℃下进行单轴抗压强度试验,得到温度对人工冻结重塑黏土单轴抗压强度的影响规律;根据重塑黏土冻结下的单轴强度,分别进行3个... 掌握冻结状态下岩土体的蠕变规律,对利用冻结法施工的井筒建设安全至关重要。对人工冻结重塑黏土在-5,-10,-15℃下进行单轴抗压强度试验,得到温度对人工冻结重塑黏土单轴抗压强度的影响规律;根据重塑黏土冻结下的单轴强度,分别进行3个加载等级的蠕变试验,得到温度、加载等级对蠕变的影响规律。将Abel黏壶引入到西原模型,建立分数阶导数西原模型;利用蚁群算法对重塑黏土冻结状态下蠕变西原模型和分数阶西原模型进行参数辨识,通过分析2种模型的模拟结果,表明分数阶西原模型更适合于计算重塑黏土冻结状态下的蠕变规律。 展开更多
关键词 冻结重塑黏土 蠕变 蚁群算法 分数阶导数 西原模型
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基于煤岩蠕变力学实验的西原模型改进与分析 被引量:5
19
作者 范翔宇 梁永昌 +3 位作者 张千贵 杨博仲 童盟 谢炜 《煤矿安全》 CAS 北大核心 2016年第10期212-215,共4页
在煤层气钻采和煤炭开采过程中,由煤岩蠕变引起的工程失稳现象时有发生,严重制约了煤层气与煤炭资源的勘探和开发。为深入探讨煤岩的蠕变规律,利用我国煤层气钻采和煤炭开采主要地区-山西晋城地区煤岩进行了蠕变力学实验研究,分析不同... 在煤层气钻采和煤炭开采过程中,由煤岩蠕变引起的工程失稳现象时有发生,严重制约了煤层气与煤炭资源的勘探和开发。为深入探讨煤岩的蠕变规律,利用我国煤层气钻采和煤炭开采主要地区-山西晋城地区煤岩进行了蠕变力学实验研究,分析不同轴向荷载条件下煤岩应变与时间的关系。并根据该地区煤岩的蠕变力学特性,构建了适合于该地区的改进西原模型及相应的本构方程。通过实验验证与对比分析:改进的西原模型能更好的反映该地区煤岩蠕变特征,尤其是煤岩所受荷载大于长期强度时效果有显著提升。 展开更多
关键词 煤岩 本构关系 西原模型 蠕变特性 实验研究
石膏矿岩三轴压缩蠕变特性试验研究 被引量:4
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作者 蒋玄苇 陈从新 +2 位作者 夏开宗 刘秀敏 周意超 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期301-308,共8页
石膏矿开采多采用房柱法,其蠕变特性对采空区稳定性有重要影响。以荆花石膏矿为背景,利用RC-2000微机控制岩石三轴蠕变试验机,结合具体工程情况,对荆花石膏矿岩进行围压分别为0、2.5、5.0、7.5 MPa的蠕变试验。分析了所得的蠕变试验数据... 石膏矿开采多采用房柱法,其蠕变特性对采空区稳定性有重要影响。以荆花石膏矿为背景,利用RC-2000微机控制岩石三轴蠕变试验机,结合具体工程情况,对荆花石膏矿岩进行围压分别为0、2.5、5.0、7.5 MPa的蠕变试验。分析了所得的蠕变试验数据,选取合适的模型对试验曲线进行拟合,利用等时应力-应变曲线簇法求得在不同围压下的长期强度。分析可知,荆花石膏矿蠕变包含衰减蠕变和等速蠕变2个阶段,轴向应力较小时只出现衰减蠕变,轴向应变增大到一定程度时将出现衰减蠕变和等速蠕变2个阶段。选择西原模型对试验曲线进行拟合结果表明,西原模型能较好地描述石膏矿的蠕变力学特性,拟合相关系数R均大于0.9;在不同围压情况下长期强度与蠕变强度的比值为0.89~0.95,即围压对长期强度的影响不大。研究结论能为石膏矿采空区的稳定性分析提供依据。 展开更多
关键词 石膏矿岩 蠕变 长期强度 西原模型
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