基于脆剪分析的岩体非线性强度特性在统一强度理论中的实现

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (S1): 173-180.

基于脆剪分析的岩体非线性强度特性在统一强度理论中的实现

李远¹，李振¹，乔兰¹，李淼¹

北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京 100083

收稿日期:2013-03-15 出版日期:2014-06-10 发布日期:2014-06-20
作者简介:李远，男，1980年生，博士，副教授，主要从事岩石力学试验及岩土本构研究方面的工作
基金资助:
国家“863”计划课题资助项目(No. 2013AA06A411)；中央高校基本科研业务费专项资金资助(No. FRF-TP-12-008A)。

Realization of rock mass nonlinear strength characteristics in unified strength theory based on brittle-shear strength analysis

LI Yuan¹，LI Zhen¹，QIAO Lan¹，LI Miao¹

State Key Laboratory of High-Efficient Mining and Safety of Metal Mines of Ministry of Education, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China

Received:2013-03-15 Online:2014-06-10 Published:2014-06-20

摘要/Abstract

摘要： 针对统一强度理论（UST）拟合非线性强度的局限和岩土材料强度特点，提出拟合岩土非线性强度特征的脆性剪切分析方法，建立了过渡式双线性强度分解公式。以脆断、剪切双重破坏机制，解释Hoek-Brown准则的非线性特征机制，并推导出体现岩石、岩体类材料非线性强度特征的脆剪强度公式。Mine-by隧道和北山花岗岩强度数据分析显示，在岩体折减强度、试验数据直接拟合实例分析中，脆剪强度与Hoek-Brown强度相关性系数均在0.98以上，在该基础上建立岩体非线性强度脆剪分析的双线性过渡式，并提出对应的统一强度理论形式，实现统一强度理论在拟合岩土非线性强度准则中的扩展。

关键词: 脆性剪切, 本构关系, 统一强度理论, Hoek-Brown 强度准则

Abstract: Considering the limitation of the unified strength theory (UST) in nonlinear fitting and nonlinear features of geotechnical materials, a brittle-shear strength analysis method is proposed; and a transition bilinear formula is derived. Nonlinear strength feature of Hoek-Brown criterion is explained based on the double failure mechanism of fracture and shear; and an associated formula with highly correlation is obtained. Mine-by tunnel and the strength of Beishan granite data results analysis show that coefficients of correlation of Hoek-Brown rock mass strength, experimental data and brittle-shear strength values are all above 0.98. Twin formulas of Hoek-Brown criterion in the form of UST are derived based on the brittle-shear nonlinear fitting. Application of UST to fitting nonlinear strength of geotechnical materials is realized.

Key words: brittle-shear, constitutive relation, unified strength theory, Hoek-Brown failure criterion

中图分类号:

TU 452

李远，李振，乔兰，李淼，. 基于脆剪分析的岩体非线性强度特性在统一强度理论中的实现[J]. , 2014, 35(S1): 173-180.

LI Yuan ，LI Zhen ，QIAO Lan ，LI Miao，. Realization of rock mass nonlinear strength characteristics in unified strength theory based on brittle-shear strength analysis[J]. , 2014, 35(S1): 173-180.

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