基于变形元件的节理岩体三轴压缩损伤本构模型

发布时间：2018-06-23 10:07

  本文选题：围压 + 三轴压缩　； 参考：《中南大学学报(自然科学版)》2015年03期

【摘要】：基于岩体结构力学观点,将岩体看作是由岩块和结构面组成的复合体,分别采用基于统计损伤模型的弹性损伤变形元件和考虑结构面闭合及滑动的变形元件描述岩块和结构面在压缩荷载作用下的变形规律,进而建立相应的节理岩体压缩损伤本构模型。其次,针对上述损伤本构模型中最大拉应变破坏准则不适合于描述三向受力状态下岩石破坏的不足,基于Mises屈服准则推导出三向应力状态下的最大主应变与围压之间的关系,进而将该模型推广至三维情形。最后,通过算例对该模型的合理性进行验证。研究结果表明:该模型能够较好地反映围压对节理岩体试件强度及变形的影响规律,即随着围压增加,节理岩体试样峰值强度增加,而试样破坏时的最终应变减小。
[Abstract]:Based on the viewpoint of structural mechanics of rock mass, the rock mass is regarded as a complex composed of rock blocks and structural planes. The elastic damage deformation element based on statistical damage model and the deformation element considering the closure and sliding of the structural plane are used to describe the deformation law of the rock block and the structural plane under the compression load, respectively. Then the corresponding constitutive model of compression damage of jointed rock mass is established. Secondly, the maximum tensile strain failure criterion in the above damage constitutive model is not suitable to describe the failure of rock under three direction stress. Based on Mises yield criterion, the relationship between maximum principal strain and confining pressure in three direction stress state is deduced. Then the model is extended to three-dimensional case. Finally, the rationality of the model is verified by an example. The results show that the model can well reflect the influence of confining pressure on the strength and deformation of jointed rock mass specimen, that is, with the increase of confining pressure, the peak strength of jointed rock mass specimen increases and the final strain decreases when specimen failure.
【作者单位】： 北京科技大学土木工程与环境学院;中国地质大学(北京)工程技术学院;西藏大学工学院;首都经济贸易大学安全与环境工程学院;河北钢铁集团矿业有限公司;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41002113,41162009) 教育部科学技术研究重点项目(211175) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014ZY45) 2011年度北京市属高等学校人才强教深化计划人才创新团队项目(PHR201107143)~~
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2056763