锯齿形结构面剪切流变及非线性本构模型分析

摘要：

为了对岩体结构面的蠕变和松弛特性进行比较分析,用水泥砂浆浇筑成不同角度的结构面试样,在岩石双轴流变试验机上对同一应力起点的规则齿形结构面进行剪切应蠕变试验和松弛试验.首先分析了的蠕变与松弛特性,其次对参数非线性流变本构模型的建立和求解进行探讨,最后采用参数非线性流变方程对试验曲线进行拟合.试验结果表明:结构面剪切蠕变曲线和松弛曲线都可以分为瞬时、衰减和稳定3个阶段;基于能量理论分析蠕变和松弛过程,显示蠕变是能量的注入与耗散过程,而松弛主要是能量的耗散过程;建立非线性流变模型时,应采用流变力学模型理论推导其本构方程;积分法与Laplace变换法求解蠕变方程或松弛方程时,相应的初始条件不相同;考虑黏性系数是与时间相关的非定常参数,提出了参数非线性Maxwell模型的蠕变方程和松弛方程,与试验曲线拟合结果比较理想;蠕变方程和松弛方程的拟合参数值不同,表明蠕变与松弛不等价且不能相互置换.

关键词：结构面、蠕变、松弛、非线性流变模型、蠕变方程与松弛方程、等价

所属期刊栏目：53

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划课题资助项目2017YFC0806003;国家自然科学基金资助项目41602287

在线出版日期：2018-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1017-1025