水-力耦合作用下页岩力学特性及其损伤本构模型研究
Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering（2023）
摘要
通过开展不同渗透水压力与三轴压缩作用下的页岩试验,分析页岩的变形、强度和破坏特征,建立考虑渗透压作用的页岩全应力-应变损伤本构模型.结果表明:(1)在常规三轴压缩和渗透水压力共同作用下,页岩的强度明显弱化,残余强度受渗透压的影响较大.(2)在不同围压和渗透水压力作用下,页岩从剪切破坏到拉剪复合破坏再到陡倾角剪切破坏,共计产生5种不同的剪切破坏形式.(3)在常规三轴压缩和渗透水压力共同作用下,页岩强度仍满足M-C强度准则,但内摩擦角和黏聚力均随渗透压力的增大而降低.(4)建立能够反映页岩在不同围压和渗透压作用下的应力-应变全过程的损伤本构模型,并可通过总损伤变量-应变曲线预测页岩的残余强度,理论曲线与试验数据吻合较好.
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