理论教育 岩体结构面力学时间效应:长期强度对比

岩体结构面力学时间效应:长期强度对比

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:等速率曲线拐点法则可求得长期强度的精确值。因此,相比于速率法,松弛法采用一个试样即可求得长期强度,准确性更高,计算得到的结果更具有参考价值。

岩体结构面力学时间效应:长期强度对比

上述四种方法确定的长期强度值如表6.7所示,等速率曲线拐点法、松弛法、速率法所求得的长期强度比较接近,并且符合过渡蠕变法所估算的长期强度范围,但是速率法求得的长期强度比其他方法求得的值大。

表6.7 四种方法求得的长期强度

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通过对上述几种方法的论述可知,过渡蠕变法借助黏弹塑性理论分析分级加载剪切蠕变试验各级蠕变变形及蠕变速率特征,特别是利用稳态蠕变速率的突变特征确定长期强度,而等速率曲线拐点法的求解思路与过渡蠕变法基本相同,其基本思想认为,一旦黏塑性变形或者裂隙发生非稳定发展,如果应力维持在该阶段,经历一定的时间以后,试样会发生破坏,该方法的核心也是寻找低速率下等速率曲线发生非线性变化的特征点来求解长期强度,二者基本思路相同,即长期强度以下蠕变不存在稳态蠕变阶段及加速蠕变阶段,而长期强度以上内部抗力无法平衡外部应力,稳态蠕变速率不为零以及蠕变变形迅速增大,这时蠕变存在加速蠕变阶段,最终会引起破坏。过渡蠕变法求得的长期强度是一个范围值,其范围的大小取决于分级加载蠕变试验的分级大小。等速率曲线拐点法则可求得长期强度的精确值。因此,相对于过渡蠕变法,等速率曲线拐点法求解结果更加准确,并且可操作性更好。

松弛法认为极限松弛曲线是无限小的剪切速率加载的试验结果,其应力峰值即为岩石的长期强度,而速率法与上述理念相同,也是将剪切速率趋于无限小时的剪切强度作为长期强度,因此松弛法与速率法在求解原理上基本相似,但速率法需要多个试样,试样的差异性容易造成求解结果的不准确,如表6.7所示,应用速率法求解的长期强度值的某些数值明显高于其他几种方法的求解结果。因此,相比于速率法,松弛法采用一个试样即可求得长期强度,准确性更高,计算得到的结果更具有参考价值。

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