岩石裂纹扩展诱发的强度弱化模型研究

摘要：

岩石应力-应变本构关系对于判断岩石强度、变形力学特性有着重要的意义,细观裂纹对岩石力学特性又有着重要的影响.基于细观裂纹扩展模型,将裂纹角度影响引入模型,并结合宏细观损伤定义联系,建立了一个考虑裂纹角度影响的轴向应力-应变本构模型,并解释了围压与轴向应变本构关系,分析了裂纹贯通与岩石失效极限应变之间的联系,然后将该本构模型,与常规压缩试验与循环加卸载试验对比分析得到的试验规律相结合,提出了一个岩石内部裂纹扩展、变形损伤作用下岩石压缩强度弱化模型.并通过将不同围压下的裂纹启裂应力试验值和理论公式相结合,预测了模型中难以试验直接获取的关键参数μ,a,β,φ.其中初始裂纹尺寸a与裂纹角度φ,是由真实岩石中随机分布裂纹尺寸、角度平均化思维获取.随着裂纹扩展或应变增加,岩石压缩强度开始保持不变,当岩石达到一定损伤后不断降低.该强度弱化模型的应用,为地下工程围岩稳定性评价提供了一个重要的理论支持.

关键词：岩石力学、强度弱化、裂纹角度、应力强度因子、极限应变

所属期刊栏目：16

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后科学基金;陕西省岩土与地下空间工程重点实验室开放基金;973国家重点基础研究发展计划

在线出版日期：2020-05-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：26-34