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摘要
岩石在应力作用下长期处于蠕变状态，矿山爆破开采过程中产生的冲击扰动效应会加速岩石的损伤积累，严重威胁着矿山边坡的稳定性。以黄山石灰石矿山边坡软弱夹层中的泥页岩为研究对象，通过开展不同冲击能量及不同冲击次数下的剪切蠕变试验，分析冲击扰动影响下泥页岩的蠕变力学特性，并引入割线模量法量化冲击损伤，分析了冲击损伤的演化规律。通过引入Weibull分布函数表征应力损伤因子，并由广义损伤理论推导出应力-冲击耦合损伤因子，然后根据对黏度系数的变化分析引入冲击损伤度及修正系数改进黏性元件，最后将耦合损伤因子与冲击损伤改进元件代入西原模型中，建立了一种新的蠕变损伤模型。根据试验结果，采用差分进化算法并依托1stopt全局优化软件对模型进行参数辨识。基于上述研究，得到如下结果：随着冲击能量及冲击次数的增加，泥页岩的长期强度及总蠕变时间逐渐减小，冲击损伤度也随之提高，其破坏特征由脆性破坏逐渐变为典型的塑性破坏；低剪应力水平下，泥页岩对冲击扰动敏感度较低，但随着剪应力水平的提高，泥页岩对冲击扰动敏感度也随之提高，冲击损伤度提升愈快；模型拟合数据与试验数据匹配度较高，蠕变损伤模型能够较好地描述冲击扰动下泥页岩的蠕变特征。研究结果可为矿山边坡的防灾监控与稳定性分析提供理论依据。
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