考虑温度效应的花岗岩蠕变损伤本构关系研究

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• 责任者：朱元广^c中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室^d1985^e博士研究生 ; 刘泉声 ; 康永水 ; 刘恺德
• 刊名：岩石力学与工程学报
• 出版年：2011
• 卷期：30^b9总244
• 关键词：岩体力学 ; 蠕变20^a花岗岩 ; 损伤力学 ; 温度 ; 本构方程 ; 高温高压实验 ; 抗压强度试验 ; 理论模型
• 页码：1882～1888
• 索书号：P478.066/357
• 图表：^c表2参16插图
• 分类号：1600
• 文摘期号：2012/05

摘要

为了解核废料处置库围岩在不同温度下的蠕变损伤特性，基于不同温度(20～300 ℃)下花岗岩单轴抗压蠕变的试验结果，分析温度对花岗岩整个蠕变损伤过程的影响特征，认为温度对花岗岩的瞬时弹性模量产生热损伤并加速花岗岩的后续蠕变损伤过程。基于西原模型，引入瞬时热损伤变量和考虑温度效应的蠕变损伤变量，建立温度作用下花岗岩的蠕变损伤本构模型。通过不同温度下花岗岩的蠕变试验数据对建立的蠕变损伤模型参数进行识别，得到不同温度下蠕变损伤模型的材料参数。通过比较蠕变损伤模型的理论结果和试验结果发现，该模型能够很好地反映花岗岩不同阶段的蠕变特性，表明该模型的合理性和正确性。分析模型参数随温度的变化规律，结果表明:随着温度的上升，花岗岩的蠕变损伤破坏时间迅速减小，并满足负指数衰减规律;随着温度的上升，花岗岩的蠕变阶段的破坏特征从脆性向延性转变，其破坏特征参数满足负指数增加规律;随着温度的上升，花岗岩的松弛时间迅速减小。