红砂岩单轴压缩蠕变试验及模型研究

采矿与安全工程学报 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (5): 744-747.

红砂岩单轴压缩蠕变试验及模型研究

1. 重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室，重庆 400045；2. 重庆科技学院建筑工程学院，重庆 401331；3. 中国人民解放军后勤工程学院博士后科研流动站，重庆 400016

出版日期:2013-09-15 发布日期:2013-10-01
作者简介:赵宝云(1982-)，男，山西省吕梁市人，博士，讲师，从事岩石力学与工程方面的研究。 E-mail：baoyun666@163.com Tel：023-65022153
基金资助:
重庆大学山地城镇建设与新技术教育部重点实验室访问学者基金项目；国家自然科学基金项目(41302223)；重庆市科委基础与前言研究计划项目(CSTC2013jcyjA90004，CSTC2010BB7334)；中国石油科技创新基金项目(2010D_5006_0210)

Uniaxial compressive creep test of red sandstone and its constitutive model

Online:2013-09-15 Published:2013-10-01

摘要/Abstract

摘要： 为了研究红砂岩蠕变特性，对红砂岩进行了单轴压缩蠕变试验。以试验结果为基础，建立了非线性黏弹塑性蠕变模型，并基于BFGS 非线性优化算法对该模型参数进行了识别。结果表明，红砂岩具有明显的蠕变特征，建立的模型可以同时表征岩石瞬时加载应变、衰减蠕变、稳态蠕变以及加速蠕变等蠕变特征。最后，将非线性黏弹塑性蠕变模型进行了大型有限差分法软件FLAC3D 的二次开发，并对红砂岩单轴蠕变数值模拟试验，同时将数值模拟蠕变曲线与试验蠕变曲线进行了比较分析，验证了非线性黏弹塑性蠕变模型的实用性。

关键词: 红砂岩, 蠕变, 蠕变模型, 数值模拟

Abstract: In this paper, to study the creep properties of red sandstone, the uniaxial compressive creep test was carried out. Based on the test results, a non-linear visco-elastic-plastic creep model was established, and the parameters of the model were identified by using the nonlinear optimization algorithm of BFGS. The results show that red sandstone has obvious creep characteristics, and the model can better reflect the creep behaviors of instantaneous loading strain, decay creep, steady creep and accelerating creep, etc. Finally, the non-linear visco-elastic-plastic creep model was fruther developed by using FLAC3D simulation software, and the uniaxial creep numerical simulation of red sandstone was carried out. The creep curves of numerical simulation and experimental results were comparative analyzed, and the practicability of non-linear visco-elastic-plastic creep model was verified.

Key words: red sandstone, creep, creep model, numerical simulation

赵宝云, 刘东燕, 郑颖人, 刘洪. 红砂岩单轴压缩蠕变试验及模型研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2013, 30(5): 744-747.

ZHAO Bao-yun, LIU Dong-yan, ZHENG Ying-ren, LIU Hong. Uniaxial compressive creep test of red sandstone and its constitutive model[J]. Journal of Mining & Safety Engineering, 2013, 30(5): 744-747.

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