一种基于弹性应变能的裂隙岩体等效弹性模量评价方法

发布时间：2017-07-01 01:02

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【摘要】：基于线弹性断裂力学裂隙面张开位移及剪切位移理论公式,考虑裂隙存在常法向和常切向刚度情况,研究了含单个裂隙岩体加载过程中由于裂隙存在而附加的弹性应变能。基于应变能等效方法并假设两种裂隙变形模型——非均匀变形模型和均匀变形模型,研究了二维非贯通裂隙岩体的等效杨氏模量和等效剪切模量解析表达式。研究结果表明,对于贯通裂隙规则分布情况,均匀变形模型得到的解析解与Amadei等的结果一致;对于非贯通裂隙正态分布情况,考虑裂隙相互作用的非均匀变形模型解明显低估裂隙岩体的等效杨氏模量和等效剪切模量,而考虑裂隙相互作用的均匀变形模型解与有限元数值解的偏差在10%以内。得到的解析表达式在一定条件下可以作为裂隙岩体等效弹性模量评价方法之一。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;山东大学岩土与结构工程研究中心;
【关键词】： 裂隙岩体 等效弹性模量 解析法 弹性应变能
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(No.2013CB03600) 国家自然科学基金项目(No.51274189)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言裂隙岩体的等效弹性模量是进行岩体工程支护设计和围岩稳定性分析的基本参数,其取值的合理性直接关系到工程围岩体的稳定性分析结果[1?2]。当前进行裂隙岩体等效弹性模量的估算方法主要有4类:现场试验法、经验法、数值方法和解析法。解析解由于其形式简洁、清晰、直接等

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