考虑时效损伤的岩石黏弹塑性本构模型

曹利军，马 超，王 伟

（水发规划设计有限公司，济南250014）

蠕变特性是指材料受外界荷载、化学作用、温度、水等因素的影响，其应变表现出显著的时效特性［1］。岩石蠕变特性关系到岩体工程长期稳定性，是实际工程中必须重视的内容之一［2］。岩石在外界应力条件下蠕变变形逐渐累积，外界应力条件改变影响蠕变变形发展，达到一定应力水准时，岩石便表现出加速蠕变行为，短时间内岩石破坏，巷道隧洞、高边坡、核废料储存室、油田套管失稳破坏常常与应力条件改变导致的岩石加速蠕变行为有关，因此在岩体工程全寿命周期中，岩石蠕变特性不可忽视［3，4］。

本构模型是描述岩石蠕变特性的核心手段，通过不同元件自由组合而成的元件模型由于其灵活性得到了广泛应用，但建立能精准识别不同类型岩石蠕变行为（尤其是加速蠕变）的本构模型仍是一个难点。Shibata等［5］通过搭建蠕变应变率与流变参数之间的联系，建立可较好描述凝灰岩蠕变行为的本构模型；Günther 等［6］开展不同应力和温度下的盐岩蠕变试验，通过建立稳态蠕变速率和外界影响因素之间的关系，得到了较为精准的盐岩蠕变模型；唐佳等［7］以白云石英片岩和绿泥钠长片岩为研究对象，构建了能反映黏弹塑性偏量特征的改进Burgers模型；卢军振［8］针对硬岩的脆性蠕变破坏现象，探究硬岩脆性蠕变破坏时间和破坏后的应力变形之间的联系，从而建立能较好表征硬岩蠕变行为的本构模型；……