在广义开尔文模型的基础上研究不同温度条件下冻结黏土蠕变模型的优化。通过对冻结黏土分别进行单轴抗压强度和分级加载蠕变试验,得出在统一加载应力下的蠕变随着温度的变化而相应改变的规律。推导广义开尔文模型中并联弹簧的参数与温度的关系建立与温度相关的广义开尔文蠕变模型,并通过遗传算法对模型参数进行优化。对比优化后的模型计算结果与试验结果,发现考虑温度效应的广义开尔文模型能很好地模拟冻结黏土的蠕变规律。
在广义开尔文模型的基础上研究不同温度条件下冻结黏土蠕变模型的优化。通过对冻结黏土分别进行单轴抗压强度和分级加载蠕变试验,得出在统一加载应力下的蠕变随着温度的变化而相应改变的规律。推导广义开尔文模型中并联弹簧的参数与温度的关系建立与温度相关的广义开尔文蠕变模型,并通过遗传算法对模型参数进行优化。对比优化后的模型计算结果与试验结果,发现考虑温度效应的广义开尔文模型能很好地模拟冻结黏土的蠕变规律。
在广义开尔文模型的基础上研究不同温度条件下冻结黏土蠕变模型的优化。通过对冻结黏土分别进行单轴抗压强度和分级加载蠕变试验,得出在统一加载应力下的蠕变随着温度的变化而相应改变的规律。推导广义开尔文模型中并联弹簧的参数与温度的关系建立与温度相关的广义开尔文蠕变模型,并通过遗传算法对模型参数进行优化。对比优化后的模型计算结果与试验结果,发现考虑温度效应的广义开尔文模型能很好地模拟冻结黏土的蠕变规律。
准确掌握人工冻土的蠕变特性对控制冻结法施工的安全具有重要意义。目前常用的冻土蠕变本构模型是经验模型和整数阶元件模型,模型中的参数大多缺乏明确的物理意义或者参数繁多。以伯格斯蠕变模型为基础,建立了参数简单且物理意义明确的人工冻土分数阶导数蠕变方程,并给出了模拟退火算法优化模型参数的过程。基于室内蠕变试验结果,分析了温度、加载应力和土质对人工冻土单轴蠕变特性的影响。并将试验结果与本次建立的蠕变模型计算结果进行比较发现,两者吻合良好。研究成果对目前国内外煤矿立井表土层施工中冻土爆破方面的研究、冻结管参数的选取、冻结壁壁厚及冻结温度的设计具有重要的基础作用。