参考FLAC3D手册中Burgers蠕变模型阐述，对考虑含水损伤的非线性黏弹塑性蠕变模型进行有限差分形式的转化。由于本模型可能产生塑性应变，因此Kelvin体球应变张量增量可用如下公式计算:综上，本蠕变模型的应力-应变关系可用式和式进行表征，以上差分形式可以和FLAC3D软件的指针相对应。通过相应指针读取应力张量的各个分量，根据公式—式则可求出应力强度q。......
2023-09-21
模型验证：基于变形破坏特性及控制技术的挤压性围岩隧道模拟试验
【摘要】：图4.19三轴蠕变数值模型建立炭质板岩三轴压缩蠕变试验进行数值模拟验证，试件尺寸h=10 cm，D=5 cm。图4.20为不同含水状态下，由岩石三轴压缩蠕变模拟试验得到的试件顶点蠕变曲线与竖直方向的位移云图。如图4.20所示，三轴压缩蠕变数值试验中的自然含水状态试样在围压25 MPa下，轴向加载40 MPa、60 MPa、80 MPa、100 MPa时对应的竖向位移分别约为0.27 mm、0.36 mm、0.45 mm、0.56 mm。
图4.19 三轴蠕变数值模型
建立炭质板岩三轴压缩蠕变试验进行数值模拟验证，试件尺寸h=10 cm，D=5 cm。分别在底部与环向对模型施加约束，顶部施加荷载大小与方式与三轴蠕变试验相同，模型的参数设置采用蠕变试验得到的参数。计算网格如图4.19所示。
图4.20为不同含水状态下，由岩石三轴压缩蠕变模拟试验得到的试件顶点蠕变曲线与竖直方向的位移云图。
如图4.20(a)所示，三轴压缩蠕变数值试验中的自然含水状态试样在围压25 MPa下，轴向加载40 MPa、60 MPa、80 MPa、100 MPa时对应的竖向位移分别约为0.27 mm、0.36 mm、0.45 mm、0.56 mm。
图4.20 不同含水量分级加载的蠕变Y方向位移-蠕变时间曲线图
如图4.20(b)所示，三轴压缩蠕变数值试验中在含水率w=0.786%时，试样在围压25 MPa下，轴向加载40 MPa、60 MPa、80 MPa、100 MPa时对应的竖向位移分别约为0.38 mm、0.51 mm、0.62 mm、0.73 mm。
如图4.20(c)所示，三轴压缩蠕变数值试验中在含水率w=1.24%时，试样在围压25 MPa下，轴向加载40 MPa、60 MPa、80 MPa时对应的竖向位移分别约为0.43 mm、0.61 mm、0.82 mm。100 MPa下加速蠕变破坏前竖向位移为0.96 mm。
将三轴压缩蠕变数值试验结果与室内三轴压缩蠕变试验结果对比可知，数值试验不管是蠕变变形值还是各级荷载下的蠕变变化规律都与室内试验的结果基本一致，而且随着含水率增加，损伤增大，轴向位移也逐渐增大，表明开发的本构模型是正确可靠的。
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2023-09-21
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2023-09-21
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2023-09-21
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2023-09-21
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2023-09-21
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2023-09-21
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2023-09-21
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