基于硬化参量的盐岩蠕变疲劳本构模型

盐岩具有较好的蠕变特性和损伤自恢复性，被公认为储能或油气储备的理想介质。对盐岩复杂力学行为进行准确表征和预测是保障盐穴地下空间利用工程安全性的基础。通过定义硬化参量等特征因子，建立了新的能够考虑复杂加卸载路径的盐岩蠕变疲劳本构模型。基于盐岩变形位错机制，引入双曲线阻尼元件，作为表征岩石硬化程度的状态变量；通过硬化参量的演化，考虑加卸载历史对盐岩变形行为的影响。借鉴经典Norton模型的应力-应变关系建立蠕变疲劳本构的基本框架关系。通过引入裂隙扩展因子，假设初始形核长度，考虑材料的断裂韧度，修正邻近破坏阶段(加速变形阶段)的应力-应变关系。该模型能够很好地预测常规蠕变、循环加卸载、下限间隔循环加卸载、梯形波蠕变循环加卸载等常见复杂加卸载路径下的塑性变形特征，且能够较好地表征恒荷载蠕变与循环加卸载之间的相互影响。新的蠕变疲劳本构模型中大部分参数具有较为明确物理意义，参数a表征盐岩稳态变形阶段应力与变形率的关系因子，参数b为确定盐岩第一阶段减速变形阶段的关系因子，参数d₀和μ_d分别表示初始裂纹形核量和裂隙扩展速率因子，共同修正模型临界破坏阶段的应力...