双轴应力下非贯通节理岩体压缩损伤本构模型

作     者：刘红岩 邢闯锋 张力民 无

作者机构：中国地质大学(北京)工程技术学院北京100083 西藏大学工学院西藏拉萨850000 中铁七局集团有限公司勘测设计院河南郑州450016 北京科技大学土木工程与环境学院北京100083 河北承德钢铁公司河北承德067002 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.41002113 No.41162009) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2-9-2014-019)~~ 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2016年第37卷第9期

页      码：2610-2616,2623页

摘      要：针对目前节理岩体损伤变量定义中大多仅考虑节理长度、倾角等几何性质,而未考虑节理抗剪强度等力学性质的不足,基于断裂力学中的由于单个节理存在引起的附加应变能增量与损伤力学中的损伤应变能释放量相关联的观点,推导出了在双轴应力下含单条非贯通闭合节理岩体的损伤变量计算公式,并根据断裂力学理论对双轴压缩荷载下的单个节理尖端应力强度因子计算方法进行了研究,得出了应力强度因子KⅠ、KⅡ的计算公式;同时考虑多节理间的相互作用,给出了单组单排及单组多排非贯通节理尖端应力强度因子计算公式,由此建立了相应的节理岩体双轴压缩损伤本构模型,并利用该模型进行了相应的算例分析。结果表明:对含单条非贯通闭合节理的岩体而言,当节理倾角小于其内摩擦角时,岩体强度与完整岩石相同,岩体损伤为0,而后随着节理倾角增加,岩体强度、损伤随节理倾角的变化分别呈开口向上及向下的抛物线,当节理倾角约为60°时,岩体损伤最大,强度最低。随着节理长度增加,岩体损伤增加,而随着节理内摩擦角的增加,岩体损伤则减小;对含单组单排非贯通闭合节理的岩体而言,当节理总长度一定时,随着单条节理长度的减小及节理条数的增加,岩体损伤则逐渐减小,但其减小幅度与节理条数并不呈线性关系。

主 题 词：单组非贯通闭合节理岩体 损伤变量 应力强度因子 双轴压缩 损伤本构模型 

学科分类：08[工学] 0818[工学-交通运输类] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0903[农学-动物生产类] 0813[工学-化工与制药类] 0901[农学-植物生产类] 0814[工学-地质类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.16285/j.rsm.2016.09.024

馆 藏 号：203188248...