›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (S2): 171-177.doi: 10.16285/j.rsm.2015.S2.022

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

基于影响因子修正的岩石损伤力学模型探讨

王 康,刘佑荣,胡 政,牛超颖,温 韬   

  1. 中国地质大学 工程学院,湖北 武汉 430074
  • 收稿日期:2014-05-08 出版日期:2015-08-31 发布日期:2018-06-14
  • 作者简介:王康,男,1989年生,硕士,主要从事岩石力学、岩土工程方面的研究工作。

Discussion on rock damage mechanical model based on impact factor modification

WANG Kang, LIU You-rong, HU Zheng, NIU Chao-ying, WEN Tao   

  1. Faculty of Engineering , China University of Geosciences, Wuhan, Hubei 430074, China
  • Received:2014-05-08 Online:2015-08-31 Published:2018-06-14

摘要: 针对现有岩石损伤模型的局限性与不足,在深入探讨岩石变形损伤机制的基础上考虑岩石损伤的过程,提出损伤部分可分为损伤材料和因材料损伤而变化的微缺陷。在该基础上提出新的损伤定义,还提出了损伤材料与因材料损伤而变化的微缺陷之间的影响因子?,同时提出其参数确定方法,研究其基本性质。通过岩石微观受力分析,建立了岩石损伤模型。通过深入研究岩石有效应力与名义应力的关系,并引进统计损伤理论,建立岩石损伤统计本构模型。该模型能够充分地反映岩石的应变软化特性和应变硬化特性,且参数物理意义明确,应用将较为方便。最后,与实测结果及前人成果的比较分析,验证了该模型的合理性、可行性。

关键词: 损伤, 影响因子, 岩石力学, 本构模型

Abstract: Considering the insufficiency of the present theory of rock damage model, this paper presents that the rock damage can be divided as damage materials and the rock microdefects caused by the materials damage on the basis of the study of the mechanism of rock deformation and the process of rock damage. Then a new definition of rock damage and impact factor γ between the damage materials and the microdefects is presented. Meanwhile, ascertain parameters, the basic properties of γ, and a rock damage model is established according to micro rock force analysis. Furthermore, a statistical constitutive model is established by introducing the statistical damage theory and lucubrating the relationship between effective stress and normal stress. The model well reflected the strain- softening characteristics of rock and strain- hardening of rock and had the definite physics meaning parameters. Therefore, it is easy to be applied. Finally, the model is proved to be rational and feasible by comparing with the existing research results and measured data.

Key words: damage, impact factor, rock mechanics, constitutive model

中图分类号: 

  • TU 452
[1] 程昊, 唐辉明, 吴琼, 雷国平. 一种考虑水力滞回效应的非饱和土弹塑性扩展 剑桥本构模型显式算法有限元实现[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 676-686.
[2] 陈卫忠, 李翻翻, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 热−水−力耦合条件下黏土岩蠕变特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 379-388.
[3] 金青, 王艺霖, 崔新壮, 王成军 , 张珂, 刘正银, . 拉拔作用下土工合成材料在风化料-废弃轮胎 橡胶颗粒轻质土中的变形行为研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 408-418.
[4] 张峰瑞, 姜谙男, 杨秀荣, 申发义. 冻融循环下花岗岩剪切蠕变试验与模型研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 509-519.
[5] 邓子千, 陈嘉帅, 王建伟, 刘小文, . 基于SFG模型的统一屈服面本构模型与试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 527-534.
[6] 李潇旋, 李涛, 彭丽云, . 控制吸力循环荷载下非饱和黏性土 的弹塑性双面模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 552-560.
[7] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[8] 李翻翻, 陈卫忠, 雷江, 于洪丹, 马永尚, . 基于塑性损伤的黏土岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 132-140.
[9] 张艳博, 孙林, 姚旭龙, 梁鹏, 田宝柱, 刘祥鑫, . 花岗岩破裂过程声发射关键信号时 频特征试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 157-165.
[10] 何鹏飞, 马巍, 穆彦虎, 黄永庭, 董建华, . 黄土−砂浆块界面剪切特性试验及本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 82-90.
[11] 宋勇军, 杨慧敏, 张磊涛, 任建喜. 冻结红砂岩单轴损伤破坏CT实时试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 152-160.
[12] 范运辉, 朱其志, 倪涛, 张坤, 张振南, . 基于弹性张量离散化的脆延转变本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 181-188.
[13] 李杰林, 朱龙胤, 周科平, 刘汉文, 曹善鹏, . 冻融作用下砂岩孔隙结构损伤特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3524-3532.
[14] 张超, 杨期君, 曹文贵. 考虑峰值后区应力跌落速率的 脆岩损伤本构模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3099-3106.
[15] 孙峰, 薛世峰, 逄铭玉, 唐梅荣, 张翔, 李川, . 基于连续损伤的水平井射孔-近井筒三维破裂模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3255-3261.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 谭贤君,陈卫忠,杨建平,杨春和. 盐岩储气库温度-渗流-应力-损伤耦合模型研究[J]. , 2009, 30(12): 3633 -3641 .
[2] 魏 星,王 刚,余志灵. 交通荷载下软土地基长期沉降的有限元法[J]. , 2010, 31(6): 2011 -2015 .
[3] 温世亿,李静,苏霞,姚雄. 复杂应力条件下围岩破坏的细观特征研究[J]. , 2010, 31(8): 2399 -2406 .
[4] 毛 宁,张尧亮. 经验公式简便求法典型实例[J]. , 2010, 31(9): 2978 -2982 .
[5] 刘 杰,李建林,屈建军,陈 星,李剑武,骆世威. 基于卸荷岩体力学的大岗山坝肩边坡水平位移发育的多因素影响分析[J]. , 2010, 31(11): 3619 -3626 .
[6] 李伟华,赵成刚,杜楠馨. 软弱饱和土夹层对地铁车站地震响应的影响分析[J]. , 2010, 31(12): 3958 -3963 .
[7] 韩现民. 西格二线关角隧道浅埋砂层段施工技术及力学效应研究[J]. , 2010, 31(S2): 297 -302 .
[8] 刘用海,朱向荣,常林越. 基于Casagrande法数学分析确定先期固结压力[J]. , 2009, 30(1): 211 -214 .
[9] 祝 磊,洪宝宁. 粉状煤系土的物理力学特性[J]. , 2009, 30(5): 1317 -1322 .
[10] 周春梅,章泽军,徐大杰,王生维,李先福. 古构造应力场数值模拟及危险性预测研究[J]. , 2009, 30(7): 2141 -2146 .