本發明屬于巖石工程，特別是涉及一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法。

背景技術：

1、擾動作用下巖石呈現明顯的非線性特征，一方面擾動過程中蠕變速率不斷提升、巖石內部裂隙擴展導致巖石強度的降低，另一方面強度的降低將提前觸發加速蠕變閾值引起加速蠕變。因此，如何描述擾動作用下巖石的非線性蠕變特征是構建本構模型的重點與難點。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法。

2、發明采用的技術方案如下：

3、一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

4、s1，獲取不同圍壓下巖石試樣的基本力學參數；

5、s2，根據步驟s1得到的不同圍壓下巖石試樣的基本力學參數設計巖石試樣的蠕變擾動試驗，開展不同圍壓下巖石試樣的恒載擾動蠕變試驗，得到巖石試樣的蠕變試驗結果；

6、s3，根據步驟s2得到的巖石試樣的蠕變試驗結果繪制巖石試樣的應變-時間曲線；

7、s4，根據步驟s3中得到的巖石試樣在不同圍壓、擾動幅值的應變-時間曲線并結合基礎元件模型獲取合適的蠕變模型；

8、s5，擾動作用下，在步驟s4選取得到的蠕變模型中引入損傷模型，得到損傷蠕變模型，并將步驟s3中巖石試樣的試驗結果與所述損傷蠕變模型進行擬合；

9、s6，在步驟s5得到的損傷蠕變模型中加入分數階模型，并擬合擾動作用下巖石試樣的非線性蠕變特征，建立分數階蠕變模型。

10、本申請能產生的有益效果包括：

11、將分數階模型與改進蠕變損傷模型相結合，建立了能夠反映加速蠕變的分數階損傷模型，通過將不同蠕變階段的試驗結果進行分段處理，基于變階分數階導數的蠕變模型能夠很好描述擾動試驗過程中的非線性蠕變，并通過分段擬合，確定了模型中的參數，理論曲線與試驗數據吻合度較高；與傳統模型相比，改進蠕變模型擬合結果與試驗結果較為一致，分數階模型能夠表達復雜應力條件下的凝灰巖的蠕變行為，彌補了傳統模型難以描述加速蠕變階段的不足，通過分數階階數變化顯示了巖石力學參數在整個蠕變過程中的演化規律。

技術特征：

1.一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法，其特征在于，步驟4中，選取合適的蠕變模型步驟如下：

3.根據權利要求2所述的一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法，其特征在于，步驟5中，在所述蠕變模型中引入損傷模型，步驟如下：

4.根據權利要求3所述的一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法，其特征在于，步驟6包括以下步驟：

5.根據權利要求1所述的一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法，其特征在于，步驟s1中，所述基本力學參數包括彈性模量e、泊松比μ、凝聚力c及內摩擦角

技術總結
本發明提供了一種擾動作用下巖石分數階蠕變模型建立方法，根據獲取不同圍壓下巖石試樣的試驗結果，根據蠕變試驗結果繪制巖石試樣的應變?時間曲線并結合基礎元件模型獲取合適的蠕變模型，在擾動作用下，在蠕變模型中分別加入損傷模型和分數階模型，并建立損傷分數階蠕變模型。與傳統模型相比，改進蠕變模型擬合結果與試驗結果較為一致，表明改進分數階模型能夠表達復雜應力條件下，凝灰巖的蠕變行為，彌補了傳統模型難以描述加速蠕變階段的不足，通過分數階階數變化顯示了巖石力學參數在整個蠕變過程中的演化規律。

技術研發人員：王洲亞,李永基,周鵬,宋戰平,童念,董衛紅,張浩,尹珩,溫通開,王博文,田小旭
受保護的技術使用者：中建國際建設有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24