采动卸荷岩石破坏的理论模型与实验验证

摘要：

基于采动卸荷岩体破坏实验,提出了采用三段模型来近似描述采动卸荷岩石应力-应变关系模型.从经典的应变梯度塑性出发,建立了弹塑性局部化应变单元模型,推导出应变局部变形带与内禀材料尺寸的关系,用简单的线性关系描述了宏观局部变形带与材料内部参数—内禀材料尺寸的关系,建立的本构关系将采动卸荷应力-应变曲线分成弹性阶段、采动卸荷弹塑性阶段和采动卸荷破坏软化阶段.讨论了孔隙度、比例系数和材料内禀尺寸对采动塑性屈服面的影响.在采动卸荷弹塑性阶段,本文假设塑性变形主要产生在局部变形带中.岩石处于高度压密状态,此时孔隙度基本不变,亚临界微裂纹也主要产生于局部变形带中.通过选择合适的内禀尺寸和其他参数代入构建的本构模型中,证实了理论结果与实验结果较为吻合.

关键词：采动卸荷、破坏理论模型、塑性应变梯度、内禀长度

所属期刊栏目：10

分类号：TU485(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2010CB732002;国家自然基金项目51374215、11102225;山东省矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地山东科技大学开放基金MDPC2012KF03;霍英东教育基金会第十四届高等院校青年教师基金应用课题142018

在线出版日期：2014-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1002-1009