考虑结构面特性的层状岩体复合材料模型与应用研究

摘要：

层状岩体由于存在着定向结构面导致其破坏机制和变形行为与一般岩体相比,存在着显著的差异.为此,先通过独立考虑基岩和结构面的物理力学特性,提出层状岩体复合材料硬化-软化模型,以便用来描述这类岩体在强度和变形方面的各向异性以及渐进破裂(或滑移)特征.然后,采用VC++编程语言将该模型嵌入到FLAC~(3D)软件中,从而实现非线性数值计算功能.通过与经典理论解和已有模型数值解进行对比,以及对单轴和三轴压缩试验的数值模拟,表明该模型在描述上述这些特征方面是合适的.同时,这些压缩试验的数值模拟结果给出不同围压和倾角情况下层状岩体的力学响应特征,并初步探讨这类岩体的破裂(滑移)机制.最后,将该模型应用于典型边坡工程和洞室工程中,所得结果可以较好地解释工程现场的变形破坏现象,且与工程实践基本相符,验证该模型在工程应用方面的可行性.

关键词：岩石力学、层状岩体、结构面特性、复合材料模型、数值模拟、破裂(滑移)机制

所属期刊栏目：29

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目50909007,50639090;"十一五"国家科技支撑计划项目2008BAB29B01

在线出版日期：2010-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：743-756