考虑塑性应变率梯度的单轴压缩岩样轴向响应

摘要：

基于剪切应变率梯度格式,采用解析方式研究了岩石材料在单轴压缩条件下的应变软化的结构响应.根据非局部连续介质模型,提出了一维二阶剪切应变率梯度格式.非局部剪切应变率与局部剪切应变率及其二阶梯度有关.将经典塑性理论中的局部剪切应变率替换为非局部剪切应变率,可以直接得到局部剪切应变率的封闭解析解,而不必通过将局部剪切应变对时间求导获得.通过对局部剪切应变率积分,得到了沿剪切带方向的相对剪切速度.试件峰值强度后的端部速度由弹性及塑性两部分构成.前一部分由虎克定律描述;后一部分与相对剪切速度有关.对弹性及塑性两部分速度求和,得到了单轴压缩岩样剪切破坏问题轴向响应的解析式.研究表明:试样高度越大、内部长度越小、剪切软化模量越大及泊松比越小,则岩样的轴向响应倾向于脆性.根据岩样与矿柱的相似性,岩样响应倾向于脆性,意味着矿柱将失去稳定性,发生矿柱岩爆.目前的基于剪切应变率梯度格式的主要优点是简洁.

关键词：梯度塑性理论、非局部模型、应变率、局部化、剪切带、轴向响应、应变软化、稳定性

所属期刊栏目：24

分类号：TU451(土力学、地基基础工程)

资助基金：辽宁工程技术大学校科研和教改项目02-38

在线出版日期：2004-04-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：943-946