砂岩力学特性及其改进Duncan-Chang模型

摘要：

为了研究砂岩的力学特性,对砂岩试件开展了不同围压下的常规三轴压缩试验.试验结果显示,随围压增加,砂岩峰值应力、峰值点应变及残余强度均逐渐增大;当围压低于15 MPa时,砂岩弹性模量随围压增加也逐渐增大,但增大幅度逐渐降低;当围压在15 MPa以上时,其弹性模量则与围压无关.为了描述砂岩破坏过程的应力-应变响应,提出一种改进的Duncan-Chang模型,并根据岩石应力-应变曲线峰值点处斜率为0的特点给出模型参数的确定方法.利用砂岩三轴压缩试验结果对模型合理性进行验证.预测曲线和试验结果对比显示,该模型能够准确描述砂岩应变软化特性和不同围压下砂岩破坏过程中除初始压密阶段以外的其余4个阶段,特别是能够反映砂岩破坏后的残余强度.对模型特性的进一步分析表明,除应变软化特性外,该模型还可模拟岩石在高围压下的应变硬化行为,具有较强的适应性.

关键词：岩石力学、砂岩、力学特性、改进Duncan-Chang模型、应变软化、残余强度、应变硬化

所属期刊栏目：35

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

在线出版日期：2017-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2388-2397