气干与湿润状态下多孔隙岩石的黏弹性特性与力学模型

• 作者: 大久保诚介 福井胜则 高秀君
• 来源期刊: 岩石力学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 多孔隙岩石 凝灰岩 泥质砂岩 蠕变 非弹性应变 柔量 本构方程
• 年，卷（期）: 2007,（7）
• 页码范围: 1325-1332
• 页数: 8页
• 分类号: TU45
• 字数: 7709字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-6915.2007.07.003

摘要

为研究多孔隙岩石的变形特性,提出一个适用于多孔隙岩石的非线形流变模型(本构方程).本模型是由弹簧与阻尼器串连组成,弹簧部分采用作者曾经提出的本构方程;代表黏性部分的阻尼器设定加载前黏度很小,随着荷载的增加而逐渐加大.在低应力水平下的蠕变试验中,由于弹性系数没有明显的下降,因而设定阻尼器的应变与蠕变应变相同.为验证模型的准确性,对泥质砂岩、大谷凝灰岩、田下凝灰岩与河津凝灰岩4类岩石分别进行理论计算与试验测试.对于各类岩石,计算得到的应力-应变曲线与实测曲线基本一致,而且用此流变模型,发现气干与湿润状态下杨氏模量具有明显的差异.研究结果表明,在这2种状态下,杨氏模量的差异是由于非弹性应变(即阻尼器的应变)不同而引起的.在湿润状态下,阻尼器的应变增加越大,杨氏模量则变得越小.即使在较低的应力条件下,阻尼器的应变比以往研究中所认为的应变要大很多.