硬脆岩非线性粘弹塑性流变模型：验证与应用

本文主要探讨了硬脆岩的非线性粘弹塑性流变模型在2010年由熊良宵和杨林德等人提出的一种创新性研究方法。针对硬脆岩的特殊性质，传统的Bingham体模型在描述其粘弹行为时可能存在局限性，特别是对于加速蠕变现象的模拟。因此，研究人员对Bingham体中的线性粘滞体进行了修正，将其粘滞系数设计为一个随时间和应力衰减的函数，这种非线性处理使得模型能够更好地捕捉岩石在长期荷载作用下的复杂变形过程。 结合六元件线性粘弹性流变模型，作者构建了一个综合的非线性粘弹塑性流变模型。这种模型不仅考虑了岩石的粘性，还考虑了弹性行为，以及在特定条件下的塑性响应，从而更准确地模拟硬脆岩在三轴压缩蠕变试验中的行为。通过采用锦屏一级水电站工程左岸边坡砂板岩的实际蠕变试验数据，对新模型的预测性能进行了验证。 研究结果显示，非线性粘弹塑性流变模型能够有效拟合实验曲线，显示出与实际蠕变试验数据的高度一致性，这表明该模型具有良好的正确性和实用性。砂板岩作为一种典型的硬脆岩类型，在水力发电等工程中的稳定性分析中，这个模型的引入为预测其长期力学行为提供了有力工具。论文的关键词包括砂板岩、非线性流变模型、三轴压缩蠕变试验和水电站，这些关键词体现了研究的核心内容和技术应用背景。 本文的工作不仅深化了我们对硬脆岩流变特性的理解，也为工程实践中的岩体稳定性评估和设计提供了重要的理论支持。通过这种方法，科研人员可以更精确地预测硬脆岩在长时间负载下的力学响应，从而提高工程设计的可靠性和安全性。