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《长安大学》 2009年
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黑河水库坝肩边坡云母石英片岩三轴蠕变机理及蠕变模型研究

陈文玲  
【摘要】: 本文以黑河水库左坝肩的云母石英片岩为研究对象,采用试验研究、理论分析相结合,宏、微观研究相结合的研究方法,基于三轴蠕变试验结果,电子显微镜和偏光显微镜扫描测试结果,对云母石英片岩的蠕变特性、蠕变机理进行了分析,并建立了云母石英片岩的蠕变模型,为边坡变形破坏预测奠定理论基础。 首先,对片理发育的软弱变质岩—云母石英片岩,在轴向力与片理垂直的条件下,采用岩石全自动流变伺服仪进行了三轴压缩蠕变试验,对轴向蠕变和径向蠕变进行了对比分析,提出径向蠕变比轴向蠕变敏感,以径向蠕变长期强度作为长期强度更合理。研究了围压对云母石英片岩三轴蠕变的影响,进一步指出围压越大,对径向变形的约束能力越强,径向蠕变长期强度和轴向蠕变长期强度均增加,径向蠕变长期强度与轴向蠕变长期强度的比值减小。在单轴蠕变时,轴向蠕变长期强度可以作为软岩的长期强度。总结出轴向、径向等时应力应变曲线的特点,表明云母石英片岩的蠕变具有明显的非线形特征。总结出三种类型的轴向、径向蠕变速率—时间曲线和对应的三种类型粘滞系数—时间关系曲线。指出现有的蠕变元件组合模型无法描述加速蠕变阶段的根本原因是模型中的粘滞系数没有反映出其实际变化规律。 然后,通过偏光显微镜和电子显微镜测试不同蠕变阶段云母石英片岩径轴向的微观结构变化,将云母石英片岩内部分为空隙、裂隙等缺陷、坚硬部分和软弱部分共三部分,提出了张开裂隙的闭合、软弱部分的位置调整、微破裂和坚硬部分的位置调整四种微结构变化,在此基础上,探讨了云母石英片岩的微观蠕变机理,对衰减蠕变阶段、等速蠕变阶段和加速蠕变阶段的微观机理进行了合理解释,并将微观结构变化引起的效应归结为空隙率的变化和损伤效应,通过建立空隙率、损伤变量和宏观应力、应变的关系,间接地建立了宏观力学变量和微观结构变化的关系。 接着,建立了云母石英片岩的七元件线性粘弹塑性蠕变模型和非线性粘弹塑性蠕变模型,对轴向蠕变和径向蠕变曲线采用同一模型分别进行了拟合,确定了模型参数,根据试验曲线和拟合曲线的吻合情况,验证了模型的正确性;用各模型参数的平均值作为代表值研究了围压对模型参数的影响,轴向和径向模型参数的区别。总结出由试验曲线拟合求模型参数过程中的影响因素,提出用参数综合辩识法来进行模型参数选择。 最后,定义了蠕变损伤变量,该蠕变损伤变量只有2个模型参数,能全面地反映蠕变过程中的四种微结构变化和蠕变机理,简化分解后的蠕变损伤变量能描述在破坏应力下和中高应力下的粘滞系数η_3和时间关系。采用全解耦合的方法来考虑云母石英片岩损伤和蠕变的耦合作用,得到了能反映蠕变机理的云母石英片岩蠕变损伤本构方程,对模型进行了验证,确定了模型参数,并进行了参数敏感性分析。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:P642

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘廷;张家铭;徐晓波;潘欣;汪刚;;三轴压缩下云母片岩强度和变形特性试验研究[J];工程勘察;2013年01期
2 田洪铭;陈卫忠;田田;王辉;赵武胜;;软岩蠕变损伤特性的试验与理论研究[J];岩石力学与工程学报;2012年03期
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1 王军保;不同加载路径下盐岩蠕变力学特性与盐岩储气库长期稳定性研究[D];重庆大学;2012年
2 熊炜;秦巴山区软弱变质岩浅表层滑坡成因机理研究[D];长安大学;2012年
3 宋勇军;干燥和饱水状态下炭质板岩流变力学特性与模型研究[D];长安大学;2013年
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1 李广冬;黄土的三轴蠕变特性试验研究[D];西北农林科技大学;2011年
2 贾欣媛;层状软岩流变参数各向异性特征及其对隧洞围岩稳定性的影响研究[D];成都理工大学;2011年
3 姚超伟;Q_2黄土的蠕变特性及对边坡的影响研究[D];长安大学;2013年
【参考文献】
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1 郭增玉,刘守慧,张朝鹏;高湿度Q_2黄土的非线性流变本构模型及参数[J];地下空间;2001年02期
2 朱苦竹;李青麒;朱合华;;某水电站引水隧道三维粘弹塑性有限元分析[J];地下空间与工程学报;2005年05期
3 张敏江,张丽萍,张树标,关超;结构性软土非线性流变本构关系模型的研究[J];吉林大学学报(地球科学版);2004年02期
4 丁秀丽,刘建,刘雄贞;三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究[J];长江科学院院报;2000年04期
5 刘杰,王媛;岩体流变参数反演的加速遗传算法[J];大坝观测与土工测试;2001年06期
6 赵法锁,张伯友,卢全中,宋飞;某工程边坡软岩三轴试验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期
7 何学秋;薛二龙;聂百胜;李钢;;含瓦斯煤岩流变特性研究[J];辽宁工程技术大学学报;2007年02期
8 杨天鸿,芮勇勤,李连崇,马新民,申力;顺层蠕动边坡变形破坏机理及稳定性动态分析[J];工程地质学报;2003年02期
9 陈文玲;赵法锁;;云母石英片岩的三轴蠕变试验研究[J];工程地质学报;2007年04期
10 刘保国,孙钧;岩体粘弹性本构模型辨识的一种方法[J];工程力学;1999年01期
【共引文献】
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1 张吉园,张志勇,邢仲星;多模型Biot固结有限元分析[J];四川建筑科学研究;2000年01期
2 张凡,曹振,黄羽中;桩桥墩下土钉支护的土钉内力有限元分析[J];四川建筑科学研究;2003年03期
3 陈建峰,秦建庆,石振明,沈明荣;砂井地基沉降的二维有限元分析(二)——修正剑桥渗流耦合模型有限元及实例计算[J];四川建筑科学研究;2003年04期
4 蔡江东;考虑稠度状态时饱和粘性土自重应力计算方法[J];四川建筑科学研究;2003年04期
5 范颖芳,周晶;人工神经网络在受腐蚀钢筋混凝土结构工程中的应用[J];四川建筑科学研究;2004年01期
6 周亦唐,钟国强,俞进,赵惠敏,葛晓旭;塑料土工格栅加筋土结构的振动台试验研究[J];四川建筑科学研究;2004年02期
7 付志前;单向土工格栅加筋土的流变模型[J];四川建筑科学研究;2004年02期
8 马明江;某泵站边坡土质特性研究[J];四川建筑科学研究;2005年03期
9 郭艳华;郭志昆;;岩土工程反分析的初步探讨[J];四川建筑科学研究;2006年03期
10 吴怀忠;王汝恒;刘汉峰;郭文;初文荣;;围压和固结应力比对砂卵石土动力特性的影响[J];四川建筑科学研究;2006年05期
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1 陈金辉;康毅力;李大奇;游利军;;致密砂岩储层裂缝面结构模型及应力敏感性研究[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 张志毅;孟海利;杨年华;薛里;;爆炸加固软土地基机理的试验研究[A];中国力学学会工程爆破专业委员会《2011全国爆破理论研讨会》论文选编[C];2011年
3 杨冀丰;史建卫;钱乙余;李晋;;对0201组装中焊膏印刷工艺参数影响的研究[A];2008中国电子制造技术论坛论文集[C];2008年
4 林达明;尚彦军;孙福军;孙元春;吴锋波;刘志强;;岩体强度估算方法研究及应用[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
5 周剑;张路青;胡瑞林;王学良;;大型结构面产状影响下应力波传播规律研究[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
6 秦四清;泮晓华;;地壳岩石剪切失稳的应力与应变准则[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(中)[C];2012年
7 宋常;冯新;周晶;;高混凝土重力坝在强震作用下损伤破坏的数值模拟[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
8 杨玉娟;潘家军;陈云;;堆石料三轴试验中的颗粒破碎研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
9 杨正权;刘小生;赵剑明;赵军强;陈宁;刘启旺;;深厚覆盖层场地地震反应分析研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
10 李成刚;付小婷;王世澎;;人工岛回填砂土土动力特性试验研究[A];2011四川省水文、工程、环境地质学术交流会论文集[C];2011年
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1 魏风清;煤与瓦斯突出的物理爆炸模型及预测指标研究[D];河南理工大学;2010年
2 黄西成;内爆与外爆加载下壳体的力学状态及破坏模式分析[D];中国工程物理研究院;2010年
3 赵同彬;深部岩石蠕变特性试验及锚固围岩变形机理研究[D];山东科技大学;2009年
4 陈绍杰;深部条带煤柱长期稳定性基础实验研究[D];山东科技大学;2009年
5 李伟;深部巷道围岩稳定性安全控制原理与应用研究[D];山东科技大学;2010年
6 杨敬源;井壁稳定性若干力学问题的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
8 赵扬锋;煤岩变形破裂电荷感应规律的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
9 何峰;岩石蠕变—渗流耦合作用规律研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
10 李刚;水岩耦合作用下软岩巷道变形机理及其控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
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1 桑培淼;注水强化松软煤壁稳定性的规律及工艺参数研究[D];河南理工大学;2010年
2 黄春光;大倾角“三软”不稳定厚煤层放顶煤开采矿压规律研究[D];河南理工大学;2010年
3 呼庆华;近井筒开采引起覆岩移动变形破坏规律及其治理技术研究[D];河南理工大学;2010年
4 唐杰兵;平煤十一矿软岩破坏巷道修复治理研究[D];河南理工大学;2010年
5 尚群;赵庄矿3#煤层瓦斯抽采钻孔合理封孔深度研究[D];河南理工大学;2010年
6 宋家勇;安林煤矿炮放面矿压显现规律及顶煤冒放性预测研究[D];河南理工大学;2010年
7 潘建武;含单一天然弱面岩石试样的力学特性研究[D];河南理工大学;2010年
8 赵大为;空间热循环和辐照环境对LF6铝合金焊接组织及性能的影响[D];河南理工大学;2010年
9 李波;义安矿水力冲孔卸压增透消突技术研究[D];河南理工大学;2010年
10 赵文武;淮南矿区典型煤层水力冲孔技术参数研究及消突效果考察[D];河南理工大学;2010年
【同被引文献】
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1 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期
2 刘新荣,鲜学福,马建春;三轴应力状态下岩盐力学性质试验研究[J];地下空间;2004年02期
3 郤保平;赵阳升;赵延林;徐素国;;含高盐份泥岩夹层的盐岩蠕变特性研究[J];地下空间与工程学报;2007年01期
4 齐明山;徐正良;崔勤;宁佐利;;风化破碎类花岗岩三轴流变试验研究[J];地下空间与工程学报;2007年05期
5 唐晓松;邓楚键;郑颖人;吴相超;;三峡库区碎石土地基浸水试验研究[J];地下空间与工程学报;2008年02期
6 陈中伟;张吉雄;茅献彪;巨峰;刘旭东;;充填黄土压缩蠕变特性与湿陷性试验研究[J];地下空间与工程学报;2009年01期
7 石振明;张力;;锦屏绿片岩分级卸荷流变规律研究[J];地下空间与工程学报;2010年04期
8 贾超;张强勇;刘家涛;沈鑫;李术才;杨春和;;不同储气内压下盐岩地下储气库可靠性分析[J];地下空间与工程学报;2011年02期
9 朱元林,何平,张家懿,王家澄;围压对冻结粉土在振动荷载作用下蠕变性能的影响[J];冰川冻土;1995年S1期
10 刘文彬;刘保国;刘中战;崔少东;;基于改进PSO算法的岩石蠕变模型参数辨识[J];北京交通大学学报;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 油新华;王渭明;李晓;;土石混合体边坡数值模型的自动生成技术[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
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1 杨文东;复杂高坝坝区边坡岩体的非线性损伤流变力学模型及其工程应用[D];山东大学;2011年
2 赵宝云;岩石拉、压蠕变特性研究及其在地下大空间洞室施工控制中的应用[D];重庆大学;2011年
3 陈沅江;岩石流变的本构模型及其智能辨识研究[D];中南大学;2003年
4 汤斌;软土固结蠕变耦合特性的试验研究与理论分析[D];武汉大学;2004年
5 许建聪;碎石土滑坡变形解体破坏机理及稳定性研究[D];浙江大学;2005年
6 宋飞;石膏角砾岩非线性流变模型研究及有限元分析[D];长安大学;2006年
7 丁秀丽;岩体流变特性的试验研究及模型参数辨识[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
8 闫小波;软岩各向异性渗透特征及力学特征的试验研究[D];同济大学;2007年
9 张学民;岩石材料各向异性特征及其对隧道围岩稳定性影响研究[D];中南大学;2007年
10 周中;土石混合体滑坡的流—固耦合特性及其预测预报研究[D];中南大学;2006年
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1 柳玉青;堆积层滑坡稳定性动态分析方法[D];石家庄经济学院;2010年
2 杨欣;充填体蠕变本构模型及其工程应用[D];江西理工大学;2011年
3 马秋红;秦巴山区地层岩性与地质构造对地质灾害发育的控制作用分析[D];长安大学;2011年
4 张宏明;非饱和土石混合体的力学特性左变形破坏机制研究[D];长江科学院;2011年
5 张朝鹏;黄土的非线性流变本构模型及其在逆作法工程中的应用[D];西安理工大学;2000年
6 朱鸿鹄;软土固结—蠕变耦合效应的试验研究及有限元分析[D];暨南大学;2005年
7 程海涛;非饱和重塑黄土变形特性试验研究[D];长安大学;2005年
8 王艳婷;黄土流变特性试验分析及本构模型的研究[D];长安大学;2006年
9 王者超;盐岩非线性蠕变损伤本构模型研究[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2006年
10 舒志乐;土石混合体微结构分析及物理力学特性研究[D];西华大学;2007年
【二级引证文献】
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1 杨志波;拓勇飞;郭小红;;峡口高地应力软岩隧道蠕变损伤参数反演分析研究[J];公路交通科技(应用技术版);2013年07期
2 田洪铭;陈卫忠;郑朋强;于建新;;考虑流变效应的高地应力软岩隧道断面形态优化研究[J];岩土力学;2013年S2期
3 王军保;刘新荣;黄明;杨欣;;低频循环荷载下盐岩轴向蠕变的Burgers模型分析[J];岩土力学;2014年04期
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1 李达;长大隧道穿越断层区施工力学特征及施工优化方法研究[D];西南交通大学;2012年
2 孙琦;膏体充填开采胶结体的强度和蠕变特性研究及应用[D];辽宁工程技术大学;2013年
3 李青海;查干淖尔一号井软岩巷道失稳机理及其控制研究[D];中国矿业大学(北京);2013年
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1 王美乾;膨胀岩膨胀—蠕变耦合试验研究[D];广西大学;2012年
2 翟有经;高应力岩石蠕变与细观试验研究[D];江西理工大学;2013年
3 姬怡微;降雨诱发地质灾害预警预报研究[D];长安大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 仵彦卿;地下水与地质灾害[J];地下空间;1999年04期
2 王红伟,王希良,彭苏萍,周瑞光;软岩巷道围岩流变特性试验研究[J];地下空间;2001年S1期
3 刘保国,孙钧;岩体流变本构模型的辨识及其应用[J];北方交通大学学报;1998年04期
4 林峰,黄润秋;单向荷载下确定岩体损伤参数的可行性研究[J];成都理工学院学报;2000年02期
5 邓荣贵,张倬元;锦屏水电站坝区绿片岩结构及力学特性研究[J];成都理工学院学报;2001年01期
6 胡宗全,童孝华,王允诚;川中大安寨段灰岩裂缝分形特征及孔隙结构模型[J];成都理工学院学报;1999年01期
7 徐平 ,夏熙伦;三峡枢纽岩体结构面蠕变模型初步研究[J];长江科学院院报;1992年01期
8 朱珍德,孙钧;裂隙岩体的渗流场与损伤场耦合分析模型及其工程应用[J];长江科学院院报;1999年05期
9 丁秀丽,刘建,刘雄贞;三峡船闸区硬性结构面蠕变特性试验研究[J];长江科学院院报;2000年04期
10 徐平,夏熙伦;三峡工程船闸区花岗岩蠕变特性试验研究[J];长江科学院院报;1995年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李广信;;土的基本性质与测试技术[A];中国土木工程学会第九届土力学及岩土工程学术会议论文集(上册)[C];2003年
2 何满潮;;深部开采工程岩石力学现状及其展望[A];第八次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 梁军;高面板堆石坝流变特性研究[D];河海大学;2003年
2 陈沅江;岩石流变的本构模型及其智能辨识研究[D];中南大学;2003年
3 曹运江;含软岩高边坡稳定性的系统工程地质研究[D];成都理工大学;2006年
4 齐明山;大变形软岩流变性态及其在隧道工程结构中的应用研究[D];同济大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 丁志坤;岩石粘弹性非定常蠕变方程的参数辨识[D];山东科技大学;2003年
2 焦春茂;岩体非定常流变模型的有限元计算及位移反分析[D];山东科技大学;2005年
3 李金兰;岩体非定常粘弹塑性有限元分析及位移反分析[D];山东科技大学;2006年
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1 陈文玲;赵法锁;;云母石英片岩的三轴蠕变试验研究[J];工程地质学报;2007年04期
2 陈文玲;赵法锁;;云母石英片岩的试验蠕变特性研究[J];西北大学学报(自然科学版);2009年01期
3 陈文玲;赵法锁;;云母石英片岩的蠕变模型研究[J];西安科技大学学报;2011年03期
4 于德海;彭建兵;崔春义;;绿泥石片岩和云母石英片岩时间效应的试验研究[J];大连海事大学学报;2009年01期
5 陈文玲;赵法锁;弓虎军;;基于微观试验的云母石英片岩三轴蠕变机制研究[J];岩石力学与工程学报;2010年S2期
6 陈文玲;赵法锁;弓虎军;;三轴蠕变试验中云母石英片岩蠕变参数的研究[J];岩石力学与工程学报;2011年S1期
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1 涂绍雄;;河南嵩箕地区登封群变质岩系的原岩恢复与变质作用[A];中国地质科学院宜昌地质矿产研究所文集(3)[C];1981年
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1 陈文玲;黑河水库坝肩边坡云母石英片岩三轴蠕变机理及蠕变模型研究[D];长安大学;2009年
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1 李维念;内蒙古阿拉善右旗阿拉腾敖包地区前寒武纪变质表壳岩研究[D];中国地质大学(北京);2012年
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