热力耦合作用下花岗岩流变模型的本构关系研究
详细信息
- 责任者：郤保平^c太原理工大学^d1976^e博士研究生 ; 赵阳升 ; 万志军^c中国矿业大学（徐州） ; 赵金昌 ; 王毅
- 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 ; 流变性 ; 岩体力学20^a本构方程 ; 数学模型 ; 应力 ; 高温高压实验
- 页码：956～967
- 索书号：P478.066/357
- 图表：^c表3参25插图
- 分类号：1600
- 文摘期号：2009/10
摘要
热力耦合作用下岩石的微观结构的变化是引起宏观力学变化的主要原因,从热力耦合作用下花岗岩的流变机制研究出发,建立热力耦合作用下花岗岩的流变模型,从而推导流变本构方程是一种可行的方法。通过热力耦合作用下花岗岩的流变机制研究可知:(1)花岗岩是一种由多种成分构成的具有多晶复合介质特点的脆性坚硬岩石,具有很大的非均质性,内部微观结构可分为晶粒、晶粒边界、晶间胶结物及晶间孔隙,这样的组分和结构将决定花岗岩在热力耦合作用下的流变特性。(2)热力耦合作用下花岗岩流变现象主要是热力耦合作用下岩体内晶间胶结物及晶粒内部产生的位错及微破裂过程,即温度产生的热破裂和应力产生损伤破裂的复合破裂过程,微观结构上的变化使得标志着热力耦合作用下宏观力学特性的力学参数成为温度的函数。因此,将岩石现象流变学与物理流变学结合起来,提出热力耦合作用下岩石热黏弹塑性流变元件力学元件,在广义西原模型的基础上建立热力耦合作用下花岗岩流变模型,推导出可描述150 MPa及600 ℃以内花岗岩的流变本构方程,用试验结果验证了其适用性和合理性。热力耦合作用下花岗岩流变模型的本构方程的建立为高温岩体地热开发钻井施工及其稳定性研究提供了依据。