基于循环荷载下西原岩石疲劳模型的改进研究.pdf

《基于循环荷载下西原岩石疲劳模型的改进研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、水利水电技术第48卷2017年第7期基于循环荷载下西原岩石疲劳模型的改进研究李永辉1，浦少云2，饶军应2，李德荣3，刘小浪4，穆锐2，王红5(1．贵州大学国土资源部喀斯特环境与地质灾害重点实验室，贵州贵阳550025；2．贵州大学土木工程学院，贵州贵阳550025；3．贵州盘江精煤有限股份公司，贵州六盘水553539；4．中国地质大学(武汉)工程学院，湖北武汉430074；5．河海大学水文与水资源学院，江苏南京210098)摘要：为研究岩石疲劳变形规律，通过将西原模型黏塑性体中线性元件替换为合疲劳参数n的非线性黏性元件，建立了循环荷载下改进的西原疲劳模型。当岩石循环荷载应力上

2、限值小于岩石门槛应力值时，模型为描述岩石减速、等速两个疲劳变形阶段的广义Kelvin疲劳模型；当岩石循环荷载应力上限值大于岩石门槛应力值且模型参数n≠1时，模型为反映岩石的减速、等速及加速3个疲劳过程的改进西原疲劳模型；当模型疲劳参数n=l时，模型退化为西原疲劳模型。结果表明：与既有岩石疲劳试验结果相比，改进的西原疲劳模型能更好描述循环荷载下软硬岩石的等速、减速、加速三个疲劳变形阶段，且模型疲劳参数n随岩石的单轴抗压强度增大而增大，较高的循环荷载上限应力比会造成模型疲劳参数值n的反常，其他参数变化规律也较为明显。关键词：岩石力学；循环荷载；西原模型；广义Kelvin模型；疲劳

3、变形doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2017．07．022中图分类号：TU452文献标识码：A文章编号：1000-0860(2017)07．0129-07StudyonamodifiedNishiharafatiguemodelforrockwithcycHcloadingLIYonghuil，PUShaoyun2，RAOJunyin92，LIDeron93，UUXiaolan94，MURui2，WANGHon95(1．KeyLaboratoryofKarstEnvironmentalandGeohazard，MinistryofI_andandResou

4、rces，GuizhouUniversity，Guiyang550025，Guizhou，China；2．CollegeofCivilEngineering，GuizhouUniversity，Guiyang550025，Guizhou，China；3．GuizhouPanjiangRefinedCoalCo．，Ltd．，Liupanshui553539，Guizhou，China；4．FacultyofEngineering，ChinaUniversityofGeosciences(Wuhan)，Wuhan430074，Hubei，China；5．CollegeofHydr

5、ologyandWaterResources，HohaiUniversity，Nanjing210098，Jiangsu，China)Abstract：Inordertofindfatiguedeformationlaw，amodifiedNishiharafatiguemodelundercyclicloadisestablished，inwhichlinearelementoftheviscoplasticityisreplacedbynonlinearviscouselementwithfatigueparametermThismodelisageneralizedKe

6、lvinmodelinwhichtwostatesofrockfatiguedeformationaredescfibed：decelerationandconstantvelocity，whenthemaxi-mumstressofloadingislessthanthethresholdstressofrock；whileitismodifiedNishiharafatiguemodelforrockinwhichthreefatiguedeformationstagesaredescribed：deceleration，constantvelocityandaccele

7、rationstage，whentheupperlimitofrockcy·clicloadstressisgreaterthantherockthresholdstressandthemodelparameter珩￡1．themodelisdegradedintotheNishiharafatiguemodelwhentheparametern=1．Themainconclusionsareasfollows：Comparedwithexistingtestresultsofrockfatigue，t