金属矿山

作者：杨启帆,胡斌,王泽祺,崔凯,王宏芮,崔喜兴

单位：1. 武汉科技大学资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081;2. 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北 武汉 430081

关键词：周期扰动,软弱夹层,蠕变特性,本构模型,

动力扰动效应影响下的岩石蠕变特性研究,一直是岩土、采矿等领域关注的热点和难点问题,严重影响了边坡和地下岩土工程的安全稳定性。为研究周期扰动效应影响下软弱夹层(炭质泥页岩)的剪切蠕变特性,开展了不同扰动周期下软弱夹层分级加载剪切蠕变试验,得到周期扰动效应对软弱夹层剪切蠕变特性的影响规律。基于改进的开尔文体和黏塑性体(考虑损伤变量D 和加速蠕变阈值τs),引入扰动突增变形元件,构建了一种周期扰动效应影响下软弱夹层的新型剪切蠕变模型。研究结果表明:① 随着扰动周期延长,软弱夹层的分级剪切蠕变应变值和累积剪切蠕变应变值均随之逐渐增大,蠕变总时长呈明显减小趋势,延性破坏特征增强;② 随着扰动周期增加,软弱夹层的减速蠕变时间变长,稳态蠕变速率出现波动且波动程度不断加大;软弱夹层达到或超过破坏级剪应力后,其蠕变速率先减小,其后逐步趋向于零;③ 基于软弱夹层剪切蠕变特性,利用Levenberg-Marquardt 优化算法确定了模型参数并验证了所建蠕变模型的可靠性。

来源：2024年第11期

《金属矿山》期刊编辑部

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