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时间:2020-03-23
《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
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