[发明专利]硬岩冻融损伤长期变形模型的构建方法

摘要

本发明公开了一种硬岩冻融损伤长期变形模型的构建方法，其包括对岩石试样进行不同冻融循环次数的冻融循环试验；采用单轴压缩试验获取不同冻融循环次数的岩石试样的瞬时冻融损伤变量；采用单轴蠕变试验获取不同冻融循环次数的岩石试样的长期冻融损伤变量；根据胡克体、卡尔文体，非线性粘塑性体、摩尔库伦体、瞬时冻融损伤变量和长期冻融损伤变量，构建引入冻融的硬岩流变损伤本构模型；采用Laplace及Laplace逆变换对硬岩流变损伤本构模型求特解，得到硬岩冻融损伤长期变形模型。

主权项

1.硬岩冻融损伤长期变形模型的构建方法，其特征在于，包括：对岩石试样进行不同冻融循环次数的冻融循环试验；采用单轴压缩试验获取不同冻融循环次数的岩石试样的瞬时冻融损伤变量；采用单轴蠕变试验获取不同冻融循环次数的岩石试样的长期冻融损伤变量；根据胡克体、卡尔文体，非线性粘塑性体、摩尔库伦体、瞬时冻融损伤变量和长期冻融损伤变量，构建引入冻融的硬岩流变损伤本构模型：当σ<σs时，硬岩流变损伤本构模型为：当σ≥σs时，且t≤ts时，硬岩流变损伤本构模型为：当σ≥σs时，且t>ts时，硬岩流变损伤本构模型为：其中，σ为t时刻岩石试样所对应的应力，为σ的一阶导数，为σ的二阶导数；σ_s为岩石试样的蠕变屈服强度；ε为t时刻岩石试样所对应的应变，为ε的一阶导数，为ε二阶导数；E₀为岩石试样的瞬时弹性系数，E₁为岩石试样的弹性模量；η₁为岩石试样稳定蠕变所对应的粘滞系数，η₂为岩石试样加速蠕变所对应的粘滞系数；n为待定试验参数；t_s为加速流变发生的初始时刻；t₀为单位参考时间；D_F为瞬时冻融损伤变量；D_c为长期冻融损伤变量；采用Laplace及Laplace逆变换对硬岩流变损伤本构模型求特解，得到硬岩冻融损伤长期变形模型：其中，σ0为岩石试样的长期荷载。