考虑时效损伤的炭质泥页岩分数阶蠕变模型研究
徐心语1
胡斌1
董承旺2
张红军3
李海英3
1.武汉科技大学 资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081;武汉科技大学 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室,湖北 武汉 4300812.武钢资源集团有限公司,湖北 武汉 4300833.武汉科技大学 资源与环境工程学院,湖北 武汉 430081
摘要：为探究边坡失稳的内在致灾机理,针对软弱夹层这一重要影响因素进行研究.以炭质泥页岩软弱夹层为主要研究对象,进行炭质泥页岩的分级剪切蠕变试验,揭示其蠕变规律,确定了其不同法向应力水平下的长期强度.通过对传统Maxwell体进行改进,将传统黏性元件替换为分数阶元件,引入考虑时效损伤的黏塑性体,建立考虑时效损伤的炭质泥页岩分数阶蠕变模型;基于 1stOpt软件中的优化Levenberg-Marquardt法对炭质泥页岩试验蠕变曲线进行拟合,对模型的准确性进行了验证,并对模型进行参数敏感性分析.研究结果表明:与传统西原模型相比,改进的模型对试验数据有更好的拟合度,能够完整表征炭质泥页岩的减速、等速和加速蠕变阶段,尤其与加速蠕变阶段蠕变曲线的表征高度吻合;蠕变曲线变化由参数γ、A、v控制,材料参数A、v反映了炭质泥页岩的物理力学强度.研究结果可为含炭质泥页岩软弱夹层的边坡稳定性分析提供一定的参考.
关键词：边坡失稳分数阶元件模型时效损伤蠕变损伤模型1stOpt敏感性分析
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(42307252)国家自然科学基金(U1802243)国家自然科学基金(41672317)
论文发表日期：2025-02-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 141-152 )
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