盐岩蠕变特性及其非线性本构模型

王军保,刘新荣,郭建强,黄 明

(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;2.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;3.福州大学土木工程学院,福建福州350108)

盐岩蠕变特性及其非线性本构模型

王军保1,2,刘新荣1,2,郭建强2,黄 明3

(1.西安建筑科技大学土木工程学院,陕西西安 710055;2.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;3.福州大学土木工程学院,福建福州350108)

为了研究盐岩的蠕变特性,利用RLW－2000岩石流变试验机对盐岩试件进行了三轴压缩分级加载蠕变试验。试验结果表明:在围压一定的情况下,随着轴向应力增大,盐岩瞬时应变、蠕变应变以及蠕变速率等均随之增大,同时进入稳态蠕变阶段所需要的时间逐渐延长;等时应力－应变曲线显示,盐岩蠕变具有非线性特征,且其非线性程度与蠕变时间和应力水平有关,蠕变时间越长、应力水平越高,非线性程度越高。基于非线性流变力学理论,提出了一种非线性黏滞体,其黏滞系数是所加应力水平和蠕变时间的函数,将非线性黏滞体替换常规Burgers模型中的线性黏滞体,建立了可描述盐岩非线性蠕变特性的MBurgers模型,并根据盐岩蠕变试验结果,采用曲线拟合法对MBurgers模型的参数进行了反演识别。拟合曲线和试验曲线对比显示,两者吻合良好,误差较小,说明该模型可以描述盐岩的蠕变特性。

盐岩;蠕变特性;非线性模型;参数识别

Key words:salt rock;creep properties;nonlinear model;parameters identification

蠕变特性作为盐岩典型的力学性质之一,是影响盐岩地下储存库长期稳定性、安全性以及可用性的关键因素。由于盐岩在能源地下储存方面的重要地位,近年来国内外学者对盐岩蠕变特性及其本构模型进行了较多研究。……