水–力耦合作用下页岩力学特性及其损伤本构模型研究 |
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引用本文: | 刘保国,于明圆,孙景来,黄芮,邓廷邦.水–力耦合作用下页岩力学特性及其损伤本构模型研究[J].岩石力学与工程学报,2023(5):1041-1054. |
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作者姓名: | 刘保国 于明圆 孙景来 黄芮 邓廷邦 |
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作者单位: | 1. 北京交通大学土木建筑工程学院;2. 北京市政工程研究院 |
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基金项目: | 云南省交通科技项目(云交科教便[2020]50号);;国家自然科学基金资助项目(71771020,71631007)~~; |
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摘 要: | 通过开展不同渗透水压力与三轴压缩作用下的页岩试验,分析页岩的变形、强度和破坏特征,建立考虑渗透压作用的页岩全应力–应变损伤本构模型。结果表明:(1)在常规三轴压缩和渗透水压力共同作用下,页岩的强度明显弱化,残余强度受渗透压的影响较大。(2)在不同围压和渗透水压力作用下,页岩从剪切破坏到拉剪复合破坏再到陡倾角剪切破坏,共计产生5种不同的剪切破坏形式。(3)在常规三轴压缩和渗透水压力共同作用下,页岩强度仍满足M-C强度准则,但内摩擦角和黏聚力均随渗透压力的增大而降低。(4)建立能够反映页岩在不同围压和渗透压作用下的应力–应变全过程的损伤本构模型,并可通过总损伤变量–应变曲线预测页岩的残余强度,理论曲线与试验数据吻合较好。
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关 键 词: | 岩石力学 页岩 水–力耦合 强度特性 破坏特征 损伤本构关系 |
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