理论教育 岩体结构面力学特性的时间效应:前期塑性变形与蠕变相关

岩体结构面力学特性的时间效应:前期塑性变形与蠕变相关

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:蠕变阶段中的虚线表示,此阶段如果持续更长时间,蠕变量会继续增加。为了继续深入探讨前期塑性变形与蠕变的关系,绘制ΔD与蠕变量的关系,如图4.22所示。因此,蠕变变形与前期塑性变形之间具有此消彼长的密切联系。

岩体结构面力学特性的时间效应:前期塑性变形与蠕变相关

对不同粗糙度的结构面加卸载蠕变试验应力-变形全过程曲线进行分析,如图4.21所示,ΔD是由于加卸载产生的塑性变形,该变形为经历加卸载以后,比加载阶段多出的变形,按照弹塑性理论,该变形为塑性变形,τ1为加载应力的最大值,也是卸载开始时的应力,τc为卸载阶段终点对应的应力,也是蠕变初始应力,约为峰值应力的50%,Dc为蠕变量,本节中是指72h的蠕变量。蠕变阶段中的虚线表示,此阶段如果持续更长时间,蠕变量会继续增加。

图4.21 加卸载后蠕变应力-变形曲线

前期加卸载应力作用的结果是结构面在同样的应力τc下产生了ΔD的额外塑性变形,因此前期应力历史引起的岩石蠕变曲线的不同,其实是由ΔD引起的。为了继续深入探讨前期塑性变形与蠕变的关系,绘制ΔD与蠕变量的关系,如图4.22所示。(www.daowen.com)

图4.22 前期塑性变形与蠕变变形的关系

如图4.22所示,蠕变量是随着前期塑性变形的增大而减小的,并且随着JRC的增大,前期塑性变形对蠕变量的影响增大。如图4.22(a)所示,JRC=1时,蠕变量Dc随着前期塑性变形ΔD的增大而减小,基本上呈现出一个较缓的线性关系,而当JRC较大时,二者就表现出了非线性关系,主要表现为随着前期变形ΔD的增大,蠕变量Dc首先迅速减小,之后趋于水平,并且前半段迅速减小的速度随着JRC的增大而显著地增大。因此,蠕变变形与前期塑性变形之间具有此消彼长的密切联系。

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