多場耦合條件下巖石三軸流變實驗設備

·溫度-滲流-應力耦合三軸壓縮試驗 ·溫度-滲流-應力耦合三軸蠕變試驗。 2100433B

1：試樣尺寸：φ50X100mm、φ75X150mm 2：主機鋼度：10GN/m 3：壓力：軸壓2000kN、軸壓70MPa 4：長時間控制波動度：≤0.1%。

在溫度場、滲流場與應力場耦合作用下，對多相飽和及部分飽和高孔隙率巖石的壓實帶、剪切帶以及膨脹帶等局部化變形帶的特性進行研究。在混合物理論和應變梯度塑性理論框架內，對于各向同性、橫觀各向同性以及正交各向異性情形，分別建立多相高孔隙率巖石在溫度場-應力場、滲流場-應力場以及溫度場-滲流場-應力場作用下的耦合本構模型。基于得到的本構模型，運用非連續(xù)分叉理論，建立各種情況各種耦合荷載作用下的多相高孔隙率巖石的三個類別五種局部化變形帶發(fā)生的判別準則，得到相應的塑性硬化模量和變形帶方位角以及變形帶厚度的表達式，并對各種情形下的局部化變形帶進行數(shù)值模擬。另外本項目還將對各種情形下的高孔巖石的局部化變形帶進行實驗研究，用以驗證理論模型和數(shù)值模擬的正確性。本項目的研究，對于理解巖體的變形以及發(fā)生的各種地質災害具有重要的理論指導意義。

軸向偏應力-軸向應變曲線、軸向偏應力-時間曲線。

工程巖體似斷非斷，似連非連，呈現(xiàn)斷續(xù)結構特征，且多處于三向復雜狀態(tài)下，因而研究復雜狀態(tài)下斷續(xù)預制裂紋巖石三軸流變力學特性，對于確保節(jié)理裂隙巖體工程長期穩(wěn)定與安全具有重要的理論意義和實用價值。本項目擬以錦屏一級水電站巖石高邊坡工程和向家壩水電站大型地下洞室群巖石工程長期穩(wěn)定與安全性為研究目標，采用巖石全自動三軸流變伺服儀，對斷續(xù)預制裂紋巖石在復雜狀態(tài)下進行三軸流變試驗，研究不同圍壓及不同應力路徑下斷續(xù)預制裂紋巖石的蠕變和松弛力學特性，探討預制裂紋參數(shù)、圍壓以及應力路徑對巖石流變力學參數(shù)的影響。在分析復雜狀態(tài)下斷續(xù)預制裂紋巖石三軸流變宏微觀試驗結果的基礎上，采用細觀力學理論，建立巖石非線性流變模型。最后將流變力學參數(shù)及非線性流變模型的研究成果應用于巖石工程實踐中，預測復雜狀態(tài)下巖石工程長期穩(wěn)定與安全性。本研究成果對于促進在長期復雜狀態(tài)下巖石工程失穩(wěn)破壞的預測研究具有重要的理論指導意義。 2100433B