水岩耦合作用下岩石黏弹塑性分析及屈服准则研究

摘要

为了描述岩石在不同孔隙水压下蠕变特性,采用MTS815.02岩石试验机进行饱和砂岩流固耦合蠕变试验,并根据改进后Druck-Prager屈服函数求出岩石蠕变本构模型.研究结果表明:在有效应力和时间的共同作用下,强度参数在蠕变过程中不断劣化,总体上黏聚力下降了16.89％,内摩擦角下降了7.93％,岩石在外荷载作用下的损伤主要由黏聚力下降引起.因此,在工程实际中防止巷道围岩损伤破坏主要控制黏聚力的减小,其次考虑控制内摩擦角变化.最终,根据改进后Druck-Prager屈服函数,建立岩石蠕变本构模型,可表征描述岩石衰减蠕变、稳定蠕变阶段和加速蠕变,且拟合曲线与试验曲线性系数均在0.95以上.