巖石結(jié)構(gòu)的蠕變穩(wěn)定性理論研究.pdf

1、巖石的結(jié)構(gòu)是極其復(fù)雜的非連續(xù)和非均質(zhì)體,其力學(xué)屬性具有非線性、各向異性及隨時(shí)間變化的流變特性.巖石工程結(jié)構(gòu)失穩(wěn)前特征即應(yīng)力狀態(tài)保持不變,且是突然破壞釋放能量,即蠕變失穩(wěn).所以開展巖石蠕變破壞機(jī)理的研究對(duì)巖石工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值.本文主要從巖石全程應(yīng)力應(yīng)變特征和蠕變曲線出發(fā)進(jìn)行研究,建立蠕變失穩(wěn)模型,把模型中的兩個(gè)參數(shù)看作是隨巖石的變形而變化,得出失穩(wěn)判據(jù)和改進(jìn)的蠕變方程,進(jìn)而解釋了巖石蠕變的第三階段失穩(wěn)現(xiàn)象;同時(shí)

2、從不同角度推導(dǎo)出模型的各種解析解,這些方程表明巖石的本構(gòu)關(guān)系、變形模量與加載條件和歷史有關(guān),驗(yàn)證了該模型是能描述巖石的衰減蠕變、穩(wěn)定蠕變與加速蠕變?nèi)N情況的比較完善的流變模型.結(jié)合蠕變模型和流變力學(xué)的一般解法,推導(dǎo)出了采空區(qū)懸頂板梁臨界載荷及應(yīng)力的粘彈塑性解析解,并對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行了分析;推導(dǎo)出圓形洞室周圍巖石任意點(diǎn)的位移隨時(shí)間增長(zhǎng)而變化的方程,并得出了粘塑性區(qū)半徑;建立了含軟弱夾層的層狀邊坡板梁失穩(wěn)模型,改進(jìn)了歐拉公式具有時(shí)間效應(yīng),提出