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Strain-Softening Characteristics of Hydrate-Bearing Sediments and Modified Duncan朇hang ModelCaracterísticas de distensión de los sedimentos portadores de hidratos y modelo de Duncan-Chang modificado

Resumen

La explotación de los hidratos marinos puede desencadenar un desastre geológico en el lecho marino, como el colapso del fondo marino y el deslizamiento de tierras. Es muy importante entender las propiedades mecánicas de los sedimentos con hidratos. La observación de la deformación-ablandamiento es un comportamiento típico de los sedimentos con hidratos (HBS) y se muestra más significativo a mayor saturación de hidratos. Este trabajo realizó una serie de ensayos de compresión triaxial en arenas con hidratos de metano para analizar la regla de influencia y el mecanismo de saturación de hidratos en la característica de deformación-ablandamiento, rigidez y resistencia, e introdujo el índice de deformación-ablandamiento para caracterizar cuantitativamente los comportamientos de deformación-ablandamiento de los HBS con diferentes saturaciones de hidratos. A partir de los análisis del comportamiento mecánico de los HBS, se amplía el modelo de Duncan-Chang para abordar las curvas de tensión-deformación de los HBS. Se utilizan dos fórmulas empíricas con saturación de hidratos incorporada para caracterizar el módulo inicial mejorado y la resistencia del HBS, respectivamente. Para abordar el comportamiento de reblandecimiento por deformación del HBS, el modelo Duncan-Chang modificado introdujo un factor de daño en la resistencia del HBS. Para validar el modelo Duncan-Chang modificado, se simulan cuatro ensayos de compresión triaxial diferentes. La buena consistencia entre el resultado simulado y los datos experimentales demuestra que el modelo de Duncan-Chang modificado es capaz de reflejar la influencia de la saturación de hidratos no sólo en la rigidez y la resistencia, sino también en las características de deformación-ablandamiento del HBS.

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