小灣水電站蝕變巖蠕變力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究.pdf

1、成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文小灣水電站蝕變巖蠕變力學(xué)特性及本構(gòu)模型研究姓名：王旭東申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：付小敏李樹(shù)森20080501成都理工大學(xué)碩士學(xué)位論文粒密度、孔隙比、孔隙率、單軸抗壓強(qiáng)度和飽水單軸抗壓強(qiáng)度；進(jìn)行了歷時(shí)15個(gè)月的室內(nèi)蝕變巖壓縮蠕變?cè)囼?yàn)，成功地獲得了17個(gè)巖樣的蠕變數(shù)據(jù)，繪制出了每個(gè)巖樣的蠕變曲線圖和應(yīng)力一應(yīng)變等時(shí)曲線圖。這些珍貴的蠕變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)，為迸一步分析蠕變力學(xué)特性奠定了基礎(chǔ)。后通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的歸納總結(jié)

2、，分析了巖樣的物理特性對(duì)蠕變特性的影響。(4)詳細(xì)地分析了蝕變巖的蠕變力學(xué)特性。得到了蝕變巖等時(shí)模量在試驗(yàn)過(guò)程中并不是一成不變而是呈拋物線(上凸)趨勢(shì)分布；統(tǒng)計(jì)出蝕變巖初始蠕變階段大多位于10小時(shí)以內(nèi)；初始應(yīng)變占總體的應(yīng)變的50％～70％；總結(jié)出了應(yīng)力一應(yīng)變等時(shí)曲線的兩種類型，并簡(jiǎn)述其成因。(5)確定了蝕變巖的長(zhǎng)期強(qiáng)度和粘滯系數(shù)，為工程設(shè)計(jì)提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù)支持。并且對(duì)其特性進(jìn)行了分析，天然狀態(tài)下軟弱巖帶的長(zhǎng)期強(qiáng)度平均值為532MPa，為其

3、瞬時(shí)強(qiáng)度平均值869MPa的613％。飽水狀態(tài)下軟弱巖帶的長(zhǎng)期強(qiáng)度平均值為449MPa，為其瞬時(shí)強(qiáng)度平均值6OMPa的748％。說(shuō)明相對(duì)而言含水量對(duì)蝕變巖長(zhǎng)期強(qiáng)度的影響沒(méi)有對(duì)瞬時(shí)強(qiáng)度的影響明顯；天然狀態(tài)下巖石的粘滯系數(shù)平均值為3081014Pas；飽水狀態(tài)下巖石的粘滯系數(shù)平均值為2051014Pas。巖石在飽水狀態(tài)下的粘滯系數(shù)為天然狀態(tài)下的粘滯系數(shù)的666％，巖石含水量對(duì)其粘滯系數(shù)的影響明顯。(6)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的歸納總結(jié)，得到了小灣蝕

4、變巖的蠕變曲線典型圖。采用最小二乘法擬合得到了適合小灣蝕變巖蠕變的經(jīng)驗(yàn)本構(gòu)模型，包括對(duì)數(shù)蠕變階段和指數(shù)蠕變階段；運(yùn)用數(shù)據(jù)處理軟件采用分段擬合的方法建立了與小灣蝕變巖蠕變特性吻合的理論本構(gòu)模型，該模型很好地?cái)M合了小灣蝕變巖的加速蠕變階段。(7)在以上的基礎(chǔ)之上，根據(jù)所得巖樣的試驗(yàn)參數(shù)建立數(shù)值模型體，數(shù)值模擬室內(nèi)壓縮蠕變?cè)囼?yàn)。由予實(shí)際試驗(yàn)條件所限無(wú)法進(jìn)行側(cè)向位移的檢測(cè)和開(kāi)展三軸蠕變?cè)囼?yàn)，故在數(shù)值模型中著重分析了側(cè)向應(yīng)變的變化特性，找到了側(cè)向