›› 2013, Vol. 34 ›› Issue (7): 1861-1866.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于裂隙岩样的多组贯穿裂隙岩体峰后应力-应变曲线研究

仝兴华1，韩建新1, 2，李术才1，李树忱1，杨为民1   

  1. 1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心，济南 250061；2. 山东财经大学 数学与数量经济学院，济南 250014
  • 收稿日期:2012-07-18 出版日期:2013-07-10 发布日期:2013-07-15
  • 通讯作者: 韩建新，男，1971年生，博士，副教授，主要从事岩石力学与工程方面的研究工作。E-mail: mohan2002@126.com E-mail: tongxh@sdu.edu.cn
  • 作者简介:仝兴华，男，1960年生，博士，教授，博士生导师，主要从事石油储运、工程力学等方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展计划(973)项目(No. 2010CB732002)；国家自然科学基金资助项目(No. 51179098，No. 41102184)；山东省高等学校科技计划项目(No. J13LG56)

Study of post-peak stress-strain curve of rock mass with multiple penetrative crack sets based on fractured rock samples

TONG Xing-hua1，HAN Jian-xin1, 2，LI Shu-cai1，LI Shu-chen1，YANG Wei-min1   

  1. 1. Research Center of Geotechnical and Structural Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China; 2. School of Mathematics and Quantitative Economics, Shandong University of Finance and Economics, Jinan 250014, China
  • Received:2012-07-18 Online:2013-07-10 Published:2013-07-15

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1463

摘要： 在岩土工程中，裂隙岩体经常处于峰后变形状态，研究裂隙岩体的峰后应力-应变关系对预测结构的稳定性有重要意义。基于峰后软化阶段强度参数的逐渐演化行为，首先提出一个求岩石峰后应力-应变关系和裂隙峰后应力-切向位移关系的一般方法。然后采用摩尔-库仑强度准则，以岩石的最大主应变和裂隙的切向位移作为软化参数，假设强度参数为软化参数的分段线性函数，分岩体沿裂隙滑移破坏和沿岩石剪切破坏两种情况，提出多组贯穿裂隙岩体峰后应力-应变关系式的求法。最后，在算例中，分岩体沿裂隙滑移破坏和沿岩石剪切破坏两种情况给出了裂隙岩体的峰后应力-应变曲线，讨论了裂隙的平均间距、法向刚度和剪切刚度对峰后应变的影响。结果表明，裂隙的平均间距、法向刚度和剪切刚度越小，裂隙岩体的轴向应变越大。

关键词: 峰后应力-应变曲线, 裂隙岩体, 强度参数, 摩尔-库仑强度准则, 软化参数

Abstract: In geotechnical engineering, fractured rock mass is often in the post-peak deformational state. It is important for predicting stability of structure to study post-peak stress-strain relationship of fractured rock mass. Based on the evolution of post-peak strength parameters, firstly, a method for solving the relations of post-peak stress-strain of rock and stress-shear displacement of crack is proposed. Then using Mohr-Coulomb strength criterion, regarding maximum principal strain of rock and shear displacement of crack as softening parameters, assuming the strength parameter as a piecewise linear function of softening parameters, in the two cases that the rock mass fails along the fracture and through the rock, the method for solving relation of post-peak stress-strain of rock mass with multiple penetrative crack sets is presented. Finally, in case study, the post-peak stress-stain curves are given in the two cases that the rock mass fails along the fracture and through the rock; and the effects of mean space, normal stiffness and shear stiffness of cracks on post-peak strain are discussed. The results show that the smaller the mean space, normal stiffness and shear stiffness of cracks are, the larger the axial strain of fractured rock mass is.

Key words: post-peak stress-strain curve, fractured rock mass, strength parameters, Mohr-Coulomb strength criterion, softening parameter

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[1] 肖瑶, 邓华锋, 李建林, 支永艳, 熊雨. 长期浸泡作用下灌浆加固裂隙岩体劣化效应[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 143-151.
[2] 支永艳, 邓华锋, 肖瑶, 段玲玲, 蔡佳, 李建林. 微生物灌浆加固裂隙岩体的渗流特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 237-244.
[3] 王鹏飞, 谭文辉, 马学文, 李子建, 刘景军, 武洋帆, . 不同胶结度断层泥强度参数与含水率关系[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1657-1662.
[4] 李 崴, 王者超, 毕丽平, 刘 杰, . 辐射流条件下裂隙岩体渗透性表征单元体尺寸 与等效渗透系数[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 720-727.
[5] 吴顺川, 张敏, 张诗淮, 姜日华, . 修正Hoek-Brown准则的等效Mohr-Coulomb 强度参数确定方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4165-4177.
[6] 金俊超, 佘成学, 尚朋阳. 硬岩弹塑性变形破坏过程中强度参数 及剪胀角演化模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4401-4411.
[7] 刘艳章, 郭赟林, 黄诗冰, 蔡原田, 李凯兵, 王刘宝, 李 伟, . 冻融作用下裂隙类砂岩断裂特征与强度损失研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 62-71.
[8] 许年春，吴同情，皮海洋，游 磊，吴 越,. 基于柔性承载板载荷试验的土抗剪强度参数反演研究[J]. , 2018, 39(S1): 227-234.
[9] 李东奇，李宗利，吕从聪. 考虑裂隙附加水压的岩体断裂强度分析[J]. , 2018, 39(9): 3174-3180.
[10] 杨 昊，张晋勋，单仁亮，武福美，郭志明，. 冻结饱水单裂隙岩体力学特性试验研究[J]. , 2018, 39(4): 1245-1255.
[11] 陈旺旺，李典庆，唐小松，曹子君, . 抗剪强度参数概率分布的最大熵估计及边坡可靠度分析[J]. , 2018, 39(4): 1469-1478.
[12] 黄诗冰，刘泉声，程爱平，刘艳章, . 低温裂隙岩体水-热耦合模型研究及数值分析[J]. , 2018, 39(2): 735-744.
[13] 周 喻, 孙 铮, 王 莉, 王 宇, 丁银平, . 单侧限压缩下预制裂隙试样力学特性及板裂化 机制细观研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4385-4394.
[14] 陈庆发，牛文静，郑文师，刘俊广，尹庭昌，范秋雁，. 裂隙岩体块体化程度评价方法的若干问题修正[J]. , 2018, 39(10): 3727-3734.
[15] 崔 臻，盛 谦, . 裂隙岩体等效力学参数结构效应的计算机模拟试验研究[J]. , 2018, 39(10): 3830-3840.
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[1] 吴 琼，唐辉明，王亮清，林志红. 库水位升降联合降雨作用下库岸边坡中的浸润线研究[J]. , 2009, 30(10): 3025 -3031 .
[2] 陈红江，李夕兵，刘爱华. 矿井突水水源判别的多组逐步Bayes判别方法研究[J]. , 2009, 30(12): 3655 -3659 .
[3] 和法国，谌文武，韩文峰，张景科. 高分子材料SH固沙性能与微结构相关性研究[J]. , 2009, 30(12): 3803 -3807 .
[4] 雷永生. 西安地铁二号线下穿城墙及钟楼保护措施研究[J]. , 2010, 31(1): 223 -228 .
[5] 尚守平，岁小溪，周志锦，刘方成，熊 伟. 橡胶颗粒-砂混合物动剪切模量的试验研究[J]. , 2010, 31(2): 377 -381 .
[6] 肖 忠，王元战，及春宁，黄泰坤，单 旭. 波浪作用下加固软基上大圆筒结构稳定性分析[J]. , 2010, 31(8): 2648 -2654 .
[7] 柴 波，殷坤龙，陈丽霞，李远耀. 岩体结构控制下的斜坡变形特征[J]. , 2009, 30(2): 521 -525 .
[8] 赵洪波，茹忠亮，张士科. SVM在地下工程可靠性分析中的应用[J]. , 2009, 30(2): 526 -530 .
[9] 徐 扬，高 谦，李 欣，李俊华，贾云喜. 土石混合体渗透性现场试坑试验研究[J]. , 2009, 30(3): 855 -858 .
[10] 邓华锋，张国栋，王乐华，邓成进，郭 靖，鲁 涛. 导流隧洞开挖施工的爆破振动监测与分析[J]. , 2011, 32(3): 855 -860 .
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