岩石空隙变化及其变形全过程的统计损伤模拟方法

发布时间：2018-07-15 11:56

【摘要】：针对因空隙(包括初始和次生空隙)变化引起岩石变形呈现高度非线性的特征,首先将岩石视为由颗粒骨架和空隙两部分组成,并采用宏观与微观分析相结合的方法,建立岩石应力与应变分别在宏观与微观方面的关系,从而揭示空隙岩石变形力学机理,为模拟岩石变形全过程奠定了基础;然后,在此研究基础上依据Lemaitre应变等价性原理,建立考虑空隙变化影响的新型岩石损伤模型,引入统计损伤理论进而建立能够模拟岩石变形全过程的统计损伤本构模型并给出了参数确定方法.该模型不仅能反映岩石的应变软化特性,而且还能反映因空隙压缩引起的岩石变形的非线性特征;最后,通过实例分析,将本文及同类模型的理论曲线与实测曲线进行对比分析,表明了本文模型与方法的合理性与优越性.
[Abstract]:In view of the highly nonlinear characteristics of rock deformation caused by the changes of the voids (including initial and secondary voids), the rock is considered as composed of two parts, the grain skeleton and the voids, and the method of combining macro and micro analysis is adopted. The relationship between stress and strain of rock in macroscopic and microscopic aspects is established to reveal the mechanics mechanism of rock deformation in voids, which lays a foundation for simulating the whole process of rock deformation, and then, based on the principle of Lemaitre strain equivalence, A new damage model of rock considering the influence of void variation is established. The statistical damage theory is introduced and the statistical damage constitutive model which can simulate the whole process of rock deformation is established and the parameter determination method is given. The model can not only reflect the strain softening characteristics of rock, but also reflect the nonlinear characteristics of rock deformation caused by void compression. The theoretical curves of this paper and the similar models are compared with the measured curves, and the rationality and superiority of the models and methods in this paper are shown.
【作者单位】： 湖南大学岩土工程研究所;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51378198) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20130161110017)~~
【分类号】：TU45

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本文编号：2123992