理论教育 时间效应对岩体结构面力学特性的影响预测

时间效应对岩体结构面力学特性的影响预测

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:图5.29不同加载速率条件下的应力松弛现象2.蠕变后的应力松弛现象如图5.30所示,试样持续时间t的蠕变后进行松弛试验,前期蠕变时间越长,应力松弛现象越不明显,松弛应力越小,这是由于蠕变过程也是塑性变形累积和裂隙开裂的过程。图5.30蠕变后的应力松弛现象3.加卸载后的松弛现象如图5.31所示,当试样经历加卸载应力历史以后开始松弛,应力松弛依然符合上述特征。图5.31加卸载后的应力松弛现象

时间效应对岩体结构面力学特性的影响预测

从上述现象可知,应力松弛受到应力和变形历史的影响,在同一初始应力条件下,松弛前变形较大,结构面的松弛能力也相应地降低,根据式(5.7)及图5.28可以预测以下几种状态的结构面松弛能力的变化。

1.加载阶段不同加载速率的应力松弛现象

对于单级一次性加载后松弛的情况,如图5.29所示,加载阶段加载速率不同,加载至预定应力值后松弛,可以预测,加载速率越大,结构面松弛应力越大,这是由于加载速率越小,同样应力下加载阶段试样所产生的变形(塑性变形)也就越大,因而前期塑性变形会影响结构面的松弛量。

图5.29 不同加载速率条件下的应力松弛现象

2.蠕变后的应力松弛现象

如图5.30所示,试样持续时间t的蠕变后进行松弛试验,前期蠕变时间越长,应力松弛现象越不明显,松弛应力越小,这是由于蠕变过程也是塑性变形累积和裂隙开裂的过程。蠕变后再松弛的应力路径以及最后所达到的状态,类似于等应力循环松弛的应力和变形状态,当蠕变持续一段时间后,试件中产生了变形累积(塑性变形),前期变形增加,导致松弛量相应地减小。同样,当蠕变段改为循环荷载时也会出现上述情况,即松弛前经历数次等应力循环加卸载以后,由于塑性变形的累积,松弛量也会相应地减小。(www.daowen.com)

图5.30 蠕变后的应力松弛现象

3.加卸载后的松弛现象

如图5.31所示,当试样经历加卸载应力历史以后开始松弛,应力松弛依然符合上述特征。当试样经历加卸载以后,试样内部塑性变形累积,卸载达到某个应力后再进行松弛,也会受到前期塑性变形的影响,其应力和变形也会达到图5.28所示的状态。随着前期塑性变形的累积,松弛应力也随之减小。

图5.31 加卸载后的应力松弛现象

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