基于全应力-应变曲线的软岩蠕变寿命估计

作者：许宏发; 柏准; 齐亮亮; 耿汉生; 马林建; 刘斌

来源：岩土力学, 2018, 39(06): 1973-1980.

DOI：10.16285/j.rsm.2016.2076

• 全应力-应变曲线
• 软岩流变
• 等时应力-应变曲线
• 蠕变寿命
• 长期强度
• 模量时间效应

软岩的蠕变寿命是岩石流变学研究的重要内容之一,是影响岩土工程长期稳定的重要因素。根据Goodman原理,蠕变破坏点位于全应力-应变曲线的下降段(破坏段)上。当等时应力-应变曲线簇用分离变量函数表达时,证明了对于给定应变(εF)处的等时应力-应变曲线的切线模量比和割线模量比随时间的变化规律相同。将破坏段曲线简化为直线,等时应力-应变曲线与破坏段的交点(蠕变破坏点)近似等于等时应力-应变曲线上某点(εF)的切线与下降段直线的交点,进而推导出了该交点的蠕变寿命的表达式。εF越接近峰值应变,误差越小。这样,可由短时蠕变曲线簇变换到等时应力-应变曲线簇,通过拟合方法求出给定应变(εF)下模量比随时间变化的表达式;再由全应力-应变曲线求出峰值应力与应变、给定应变(εF)下的应力与切线模量、下降段直线斜率等参数;即可得到软岩的蠕变寿命和长期强度。利用本文方法,对某泥岩的蠕变寿命进行了求解,得到了蠕变寿命随应力水平变化的表达式和长期强度值,理论结果与试验结果较吻合。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学