盐岩循环加卸载过程中的速率效应试验研究

作为一种典型软岩,盐岩力学特性的时间相关性显著,准确预测和评估盐穴储气库加卸载过程中的变形损伤能力,关系到能源储备库的长期安全稳定运行.为研究盐岩的速率效应,进行了不同加卸载速率的疲劳试验.基于现有蠕变本构模型,构建了速率效应方程,区分了加卸载过程中的蠕变塑性变形与加载塑性变形.研究结果表明:(1)盐岩的整体疲劳寿命、稳定变形阶段(即第2阶段)疲劳寿命占比基本随加卸载速率的增大而增大.(2)减速变形阶段(即第1阶段)疲劳寿命占比、稳定变形阶段平均残余应变基本随加卸载速率增大而减小.(3)速率耦合疲劳试验中,加卸载速率越大,残余应变越小,蠕变塑性变形随加卸载速率的增大而减小,当加卸载速率由0.04kN/s增加至5 kN/s时,蠕变塑性变形在循环中的占比由85％下降至36％,呈现出负指数的关系.(4)整个循环加卸载过程中,加载塑性变形、蠕变塑性变形均呈现U型发展趋势,与盐岩疲劳过程的三阶段相对应.该研究结果可以为进一步分析盐岩蠕变塑性与加载塑性奠定基础.