岩石非线性黏弹塑性流变模型(河海模型)及其应用 被引量：183

1

作者 徐卫亚 杨圣奇 褚卫江 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期433-447,共15页

通过将作者提出的非线性黏塑性体与五元件线性黏弹性模型串联,建立一个新的岩石非线性黏弹塑性流变模型(河海模型),该流变模型可以充分反映岩石的加速流变特性。推导了岩石在恒应力与恒应变情况下的流变方程,从理论上对岩石非线性蠕变... 通过将作者提出的非线性黏塑性体与五元件线性黏弹性模型串联,建立一个新的岩石非线性黏弹塑性流变模型(河海模型),该流变模型可以充分反映岩石的加速流变特性。推导了岩石在恒应力与恒应变情况下的流变方程,从理论上对岩石非线性蠕变和松弛特性进行分析,同时利用在岩石流变伺服仪上获得的蠕变全程试验曲线,对提出的非线性黏弹塑性流变模型进行充分验证,试验曲线与非线性流变模型的比较,显示了所建流变模型的正确性与合理性。基于提出的岩石非线性黏弹塑性流变模型,推导该非线性流变模型在三维条件下的中心差分格式,采用FLAC3D所提供的二次开发程序接口,研制岩石非线性流变数值程序,同时通过一个单轴压缩算例,进一步验证提出的非线性流变模型的正确性与合理性。采用研制的非线性流变数值程序,对锦屏一级水电站坝基岩石工程进行三维流变数值模拟,分析结果为锦屏一级水电站坝基岩石工程的长期稳定与安全性提供了合理建议与评价。 展开更多

关键词 岩石力学 非线性黏弹塑性流变模型 蠕变特性 松弛特性 程序研制 工程应用

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基于FLAC^(3D)岩石黏弹塑性流变模型的二次开发研究 被引量：44

2

作者 褚卫江 徐卫亚 +1 位作者 杨圣奇 周维垣 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期2005-2010,共6页

由于岩土介质的复杂多样性,通用分析软件所提供的岩石流变本构模型往往不能满足工程实际数值分析的需要。依据FLAC3D(Version2.1)所提供的二次开发程序接口,结合西原黏弹塑性流变模型分析了二次开发程序运行的基本原理,给出了西原流变... 由于岩土介质的复杂多样性,通用分析软件所提供的岩石流变本构模型往往不能满足工程实际数值分析的需要。依据FLAC3D(Version2.1)所提供的二次开发程序接口,结合西原黏弹塑性流变模型分析了二次开发程序运行的基本原理,给出了西原流变模型具体实施的程序框图和代码编写中应该注意的几个关键技术。通过一个简单的算例验证了程序编制的正确性与可靠性。由于采用了面向对象的程序技术,FLAC3D二次开发接口更加简单实用,提供的研究思路可为其他流变本构模型的二次开发提供参考。 展开更多

关键词 岩石力学 黏弹塑性流变模型 拉格朗日元法 二次开发 面向对象技术

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含弱面砂岩非线性黏弹塑性流变模型研究 被引量：21

3

作者 张治亮 徐卫亚 +1 位作者 王如宾 张玉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期2634-2639,共6页

利用CSS-3940YJ型岩石剪切流变试验机,对向家坝水电站左岸坝基挤压带含弱面砂岩进行剪切流变试验。试验结果表明:该岩石属于典型的软岩,在恒定剪应力水平下具有显著的亚稳定蠕变特性。在应力达到一定水平时,岩石经过衰减和亚稳定蠕变之... 利用CSS-3940YJ型岩石剪切流变试验机,对向家坝水电站左岸坝基挤压带含弱面砂岩进行剪切流变试验。试验结果表明:该岩石属于典型的软岩,在恒定剪应力水平下具有显著的亚稳定蠕变特性。在应力达到一定水平时,岩石经过衰减和亚稳定蠕变之后发生加速蠕变破坏。根据含弱面砂岩剪切蠕变特性,对非线性流变元件进行改进,定义其在应力阈值前后分别等同于牛顿黏壶和非线性黏塑性体。将改进的元件与广义Kelvin模型串联,组合成四元件流变模型。该模型可以充分反映岩石亚稳定蠕变和加速蠕变特征,并具有结构简单、参数少的优点。推导四元件流变模型的本构方程,从理论上对岩石非线性蠕变特性进行分析。采用所建立的模型对岩石进行剪切流变力学参数辨识,并研究应力水平超过阈值后的参数辨识方法。通过模型计算结果与试验结果的比较,对提出的非线性黏弹塑性流变模型进行验证,显示所建模型的正确性与合理性。 展开更多

关键词 岩石力学 含弱面砂岩 剪切流变 亚稳定蠕变 非线性流变元件 非线性黏弹塑性流变模型

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一种新的岩石黏弹塑性流变模型 被引量：8

4

作者 蒋海飞 胡斌 +1 位作者 刘强 王新刚 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2014年第7期44-48,共5页

根据岩石流变力学特性,提出了一个能描述岩石加速流变阶段的黏塑性流变模型。然后,将这个岩石黏塑性流变模型与5元件黏弹性剪切流变模型串联起来,构成了一种新的岩石黏弹塑性流变模型。利用花岗岩剪切流变试验曲线对该岩石黏弹塑性流变... 根据岩石流变力学特性,提出了一个能描述岩石加速流变阶段的黏塑性流变模型。然后,将这个岩石黏塑性流变模型与5元件黏弹性剪切流变模型串联起来,构成了一种新的岩石黏弹塑性流变模型。利用花岗岩剪切流变试验曲线对该岩石黏弹塑性流变模型进行辨识,获得了模型的流变参数。将岩石黏弹塑性流变模型拟合结果与剪切流变试验结果进行比较,结果表明岩石黏弹塑性流变模型能够较好地描述岩石的加速流变特性。 展开更多

关键词 岩石力学 加速流变阶段 非线性 串联 黏弹塑性流变模型

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硬岩的复合黏弹塑性流变模型 被引量：13

5

作者 熊良宵 杨林德 张尧 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1540-1548,共9页

基于应变软化模型得到塑性元件,将该塑性元件与六元件黏弹性流变模型组合得到适合于硬岩的复合黏弹塑性流变模型。采用FLAC3D所提供的二次开发接口程序,开发复合黏弹塑性流变模型的数值程序,对锦屏二级水电站的绿片岩单轴压缩蠕变试验... 基于应变软化模型得到塑性元件,将该塑性元件与六元件黏弹性流变模型组合得到适合于硬岩的复合黏弹塑性流变模型。采用FLAC3D所提供的二次开发接口程序,开发复合黏弹塑性流变模型的数值程序,对锦屏二级水电站的绿片岩单轴压缩蠕变试验曲线进行拟合,采用拟合得到的参数进行计算以验证接口程序的正确性,并对锦屏二级水电站辅助交通洞进行工程流变计算分析。研究结果表明:复合黏弹塑性流变模型具有程序可置入性,采用该模型进行计算时,计算值与理论值完全一致,从而验证了接口程序的正确性;辅助交通洞开挖后,围岩体的最大变形出现在边墙位置,随着时间的增加,边墙位置处围岩体内的位移和最大主应力呈增加的趋势。 展开更多

关键词 六元件黏弹性流变模型 复合黏弹塑性流变模型 FLAC3D 绿片岩 单轴压缩蠕变试验

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考虑黏聚力与内摩擦系数的岩石黏弹塑性流变模型 被引量：6

6

作者 杨圣奇 朱运华 于世海 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期291-297,共7页

基于在岩石剪切流变仪上得到的泥板岩剪切流变试验结果,采用库仑强度准则获得了岩石长期强度参数(长期黏聚力和长期内摩擦系数),与瞬时强度参数进行对比,结果表明,岩石黏聚力对时间的敏感程度高于内摩擦系数对时间的敏感程度.提出了一... 基于在岩石剪切流变仪上得到的泥板岩剪切流变试验结果,采用库仑强度准则获得了岩石长期强度参数(长期黏聚力和长期内摩擦系数),与瞬时强度参数进行对比,结果表明,岩石黏聚力对时间的敏感程度高于内摩擦系数对时间的敏感程度.提出了一个考虑黏聚力和内摩擦系数随时间变化的塑性元件,将其与线性黏性元件并联起来,得到一个新的考虑黏聚力和内摩擦系数的非线性黏塑性体(CF-NVPB),同时将CF-NVPB模型与三元件线性黏弹性流变模型串联起来,建立了一个新的考虑黏聚力和内摩擦系数的岩石非线性黏弹塑性流变模型,并推导了该非线性流变模型的蠕变方程与松弛方程. 展开更多

关键词 岩石力学 黏聚力 内摩擦系数 非线性黏弹塑性流变模型

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互层状岩体黏弹塑性流变特性的数值分析 被引量：16

7

作者 熊良宵 杨林德 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期2803-2809,共7页

对锦屏II级水电站辅助交通洞的绿片岩进行单轴压缩蠕变特性试验,并以绿片岩和大理岩互层的层状岩体为研究对象,采用FLAC3D对互层状岩体进行单轴压缩蠕变试验的数值分析。试验和数值分析结果表明:当大理岩夹层倾角小于60°时,互层状... 对锦屏II级水电站辅助交通洞的绿片岩进行单轴压缩蠕变特性试验,并以绿片岩和大理岩互层的层状岩体为研究对象,采用FLAC3D对互层状岩体进行单轴压缩蠕变试验的数值分析。试验和数值分析结果表明:当大理岩夹层倾角小于60°时,互层状岩体的破坏强度随着夹层倾角的增大而减小,但当夹层倾角大于60°时,互层状岩体的破坏强度反而随着夹层倾角的增大而增大;当大理岩与绿片岩之间的破坏强度比值较小时,采用Reuss模型和Voigt模型预测复合层状岩体的破坏强度是合适的。 展开更多

关键词 岩石力学 互层状岩体 黏弹塑性流变模型 FLAC3D 体积含量 破坏强度

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砂质泥岩卸荷流变本构模型研究 被引量：10

8

作者 原先凡 邓华锋 李建林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1733-1739,共7页

基于隧洞开挖过程中围岩应力的实际调整路径设计加轴压卸围压条件下的分级卸荷流变实验,对某水电站引水隧洞洞轴线主要穿越的砂质泥岩的卸荷流变力学特性进行研究。试验结果表明:1应力水平低于岩石破坏应力时,砂质泥岩的流变只表现出衰... 基于隧洞开挖过程中围岩应力的实际调整路径设计加轴压卸围压条件下的分级卸荷流变实验,对某水电站引水隧洞洞轴线主要穿越的砂质泥岩的卸荷流变力学特性进行研究。试验结果表明:1应力水平低于岩石破坏应力时,砂质泥岩的流变只表现出衰减流变阶段和稳态流变阶段,且随着围压的逐级卸除,应力水平逐渐超过岩石的长期强度,试样的稳态流变速率由最初接近于0的常数逐渐增大至一个大于0的常数;2应力水平高于岩石破坏应力时,砂质泥岩经过衰减流变阶段和稳态流变阶段之后进入非线性加速流变阶段直至发生破坏,通过对比发现,不同卸荷初始围压下试样发生流变破坏的总历时不同,且各试样发生非线性加速流变的启动时间也显著不同。对砂质泥岩卸荷流变试验结果分析表明,西元模型能够较好地描述应力水平低于破坏应力时砂质泥岩的流变特性,但却无法反映应力水平高于其破坏应力时的非线性加速流变特征,基于此,引入岩石非线性加速流变启动元件,通过将其与西元模型相结合建立了一个新的非线性黏弹塑性流变模型,对提出的模型进行参数辨识,并将流变模型拟合结果与试验结果进行对比,结果表明,新建立的卸荷流变本构模型能够较全面地描述砂质泥岩卸荷流变破坏的全过程,证明所建模型是正确合理的。 展开更多

关键词 砂质泥岩 加轴压卸围压 卸荷流变 长期强度 非线性黏弹塑性流变模型

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动载作用下淤泥质软土流变模型与流变方程 被引量：13

9

作者 胡华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期237-240,共4页

淤泥质软土在动态载荷作用下具有黏弹塑性流变力学特性。在理论分析和测试基础上,建立了黏弹塑性流变力学模型,并推导了新的流变方程和动态黏弹性流变参数。研究结论对分析动态载荷作用下软土流变力学响应与稳定性,探索软土加速流变并... 淤泥质软土在动态载荷作用下具有黏弹塑性流变力学特性。在理论分析和测试基础上,建立了黏弹塑性流变力学模型,并推导了新的流变方程和动态黏弹性流变参数。研究结论对分析动态载荷作用下软土流变力学响应与稳定性,探索软土加速流变并导致岩土地质灾害的动力学机制等具有重要的理论意义,对维护岩土工程的安全性等具有重要的工程意义。 展开更多

关键词 动态载荷 淤泥质软土 黏弹塑性流变模型 流变方程

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花岗岩剪切流变力学特性试验与模型 被引量：5

10

作者 王明芳 胡斌 +2 位作者 蒋海飞 欧光劲 甘露 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期3111-3120,共10页

利用JQ200岩石剪切流变仪,对西藏邦铺矿区花岗岩进行室内剪切流变试验,得到不同应力状态下花岗岩的剪切流变曲线。基于试验曲线,对花岗岩的剪切位移规律和平均流变速率进行深入的分析,确定花岗岩剪切流变的长期抗剪强度,并与瞬时抗剪强... 利用JQ200岩石剪切流变仪,对西藏邦铺矿区花岗岩进行室内剪切流变试验,得到不同应力状态下花岗岩的剪切流变曲线。基于试验曲线,对花岗岩的剪切位移规律和平均流变速率进行深入的分析,确定花岗岩剪切流变的长期抗剪强度,并与瞬时抗剪强度作比较。采用五元件黏弹性剪切流变模型对花岗岩流变的黏弹性流变曲线进行拟合,得到模型的流变参数。然后,提出一个新的黏塑性模型(VR模型),将其与五元件黏弹性剪切流变模型串联起来,建立新的岩石黏弹塑性剪切流变模型。同时,用新的岩石黏弹塑性剪切流变模型对花岗岩流变全程曲线进行拟合。模型拟合结果和试验结果比较表明:新模型具有正确性和合理性。 展开更多

关键词 花岗岩 剪切流变 VR模型 岩石黏弹塑性剪切流变模型

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防波堤抛石挤淤沉降数值计算方法研究 被引量：1

11

作者 董琴亮 《铁道建筑技术》 2014年第7期124-128,共5页

引用非定常西原黏弹塑性流变模型表达淤泥质软黏土的本构关系;结合模拟退火全局优化算法理念,基于MATLAB和ABAQUS交互软件平台,开发模拟退火法与有限元耦合反演程序,以获得模型计算参数;最后进行抛石挤淤后防波堤基础下卧淤泥质软黏土... 引用非定常西原黏弹塑性流变模型表达淤泥质软黏土的本构关系;结合模拟退火全局优化算法理念,基于MATLAB和ABAQUS交互软件平台,开发模拟退火法与有限元耦合反演程序,以获得模型计算参数;最后进行抛石挤淤后防波堤基础下卧淤泥质软黏土的变形数值计算分析。结果表明,非定常西原黏弹塑性流变模型适宜于表达淤泥质软黏土的本构关系;模拟退火全局优化算法与有限元耦合反演模型计算参数的效果好,适用于沉降数值计算分析。本文为抛石挤淤后防波堤基础沉降预测和控制提供了数值计算方法参考。 展开更多

关键词 抛石挤淤 沉降计算 参数反演 模拟退火法 非定常西原黏弹塑性流变模型

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