岩土力学 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (9): 2471-2482.doi: 10.16285/j.rsm.2021.1994
刘燕晶1, 2,王路君1, 2,朱斌1, 2,陈云敏1, 2
LIU Yan-jing1, 2, WANG Lu-jun1, 2, ZHU Bin1, 2, CHEN Yun-min1, 2
摘要: 天然状态下水合物生成后往往填充于沉积物土骨架孔隙中或黏结于相邻土颗粒之间,对沉积物具有填充和黏结作用,改变了沉积物原有孔隙比和密度,影响了沉积物的物理力学特性,因此在描述含水合物沉积物的力学和变形特性时需考虑水合物填充和黏结作用的影响。基于黏土和砂土的统一临界状态本构模型(clay and sand model,简称 CASM),结合水合物侵入孔隙的致密化特性,通过提出等效孔隙比来反映水合物的填充作用;同时引入黏聚强度来反映水合物对沉积物的黏结作用;并利用状态参数来反映土体的应力状态和剪胀性,采用非相关联流动法则,进而建立能够描述水合物填充和黏结作用的含水合物沉积物弹塑性本构模型。通过与室内试验结果和已有本构模型对比,表明所提模型能较好地模拟含水合物沉积物的应力−应变关系,可有效地描述水合物含量、有效围压对沉积物的强度、刚度、剪胀性等力学特性的影响规律。
中图分类号:
[1] | 何冠, 姚仰平. 统一硬化模型与下加载面模型的理论关系[J]. 岩土力学, 2022, 43(S2): 11-22. |
[2] | 张革, 曹玲, 王成汤, . 考虑多晶冰软化特性的弹塑性损伤本构 模型开发及应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1969-1977. |
[3] | 袁宇, 刘润, 付登锋, 孙国栋. 结构性海洋黏土损伤模型的二次开发及应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(7): 1989-2002. |
[4] | 康孝森, 廖红建, 黄强兵, 霍秉尧, . 结构性黄土的临界压力比及其边界面 塑性本构模型预测[J]. 岩土力学, 2022, 43(6): 1469-1480. |
[5] | 陶志刚, 郭爱鹏, 何满潮, 张瑨, 夏敏, 王鼎, 李梦楠, 朱珍, . 微观负泊松比锚杆静力学特性及其工程应用研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(3): 808-818. |
[6] | 于洪丹, 陈卫忠, 卢琛, 杨典森, 杨建平, 王震, . 黏土岩时效变形特性试验与理论研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(2): 317-326. |
[7] | 王学滨, 刘桐辛, 白雪元, 李继翔, . 基于考虑动力本构的连续−非连续方法的单轴压缩岩样开裂过程模拟[J]. 岩土力学, 2022, 43(10): 2911-2922. |
[8] | 张超, 杨楚卿, 白允. 岩石类脆性材料损伤演化分析及其模型方法研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(9): 2344-2354. |
[9] | 陈洲泉, 陈湘生, 庞小朝, . 砂土临界状态模型的隐式积分算法 在有限元分析中实现[J]. 岩土力学, 2021, 42(8): 2279-2286. |
[10] | 蒋浩鹏, 姜谙男, 杨秀荣. 基于Weibull分布的高温岩石统计损伤 本构模型及其验证[J]. 岩土力学, 2021, 42(7): 1894-1902. |
[11] | 马秋峰, 刘志河, 秦跃平, 田静, 王树立, . 基于能量耗散理论的岩石塑性-损伤本构模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1210-1220. |
[12] | 时振昊, 黄茂松, 倪雨萍, . 基于颗粒间应变的饱和黏土小应变各向异性 非线性本构模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(4): 1036-1044. |
[13] | 梁文鹏, 周家作, 陈盼, 韦昌富, . 基于均匀化理论的含水合物土弹塑性本构模型[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 481-490. |
[14] | 吴飞鹏, 范贤章, 徐尔斯, 杨涛, 颜丙富, 刘静, . 压裂液高压渗滤对砂岩基质损伤演化的 细观力学分析[J]. 岩土力学, 2021, 42(12): 3238-3248. |
[15] | 宋义敏, 凌小康, 张敬宗, 朱晨利, 任何, 苑德顺. 基于数字散斑相关方法和有限元法的岩土 材料力学参数反演[J]. 岩土力学, 2021, 42(10): 2855-2864. |
|