›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (2): 337-344.

• 基础理论与实验研究 •    下一篇

基于高应力下花岗岩卸荷试验的力学变形特性研究

吕颖慧1，刘泉声1, 2，江 浩3   

  1. 1.中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，武汉 430071； 2.山东科技大学 土木建筑学院，青岛 266510；3.山东电力工程咨询院，济南 250013
  • 收稿日期:2009-08-14 出版日期:2010-02-10 发布日期:2010-03-24
  • 作者简介:吕颖慧，女，1981年生，博士，助理研究员，主要从事岩土工程中岩石力学参数反演理论、方法研究及其地下工程中围岩稳定性分析方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目（No. 10902118，No. 90510059，No. 40638040）。

Study of mechanical deformation characteristics of granite in unloading experiments of high stress

LÜ Ying-hui1, LIU Quan-sheng1, 2, JIANG Hao3   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China; 2. College of Civil Engineering and Architecture, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China; 3. Shandong Electric Power Engineering Consulting Institute; Jinan 250013; China
  • Received:2009-08-14 Online:2010-02-10 Published:2010-03-24

PDF (Chinese)

3266

摘要：

进行了高应力条件下卸围压并增大轴压的花岗岩卸荷试验，描述了卸荷过程中岩石渐进破坏的应力-应变曲线和力学参数损伤劣化规律；分析了能较好反映岩石卸荷强度破坏特征的Mogi-Coulomb准则和强度参数变化规律；建立了岩石由压剪破裂逐渐过渡到张剪破坏的渐进演化体系。在此基础上，通过对岩石卸荷破坏起主要作用的横向变形将压剪Mogi-Coulomb准则和拉剪Mogi-Coulomb准则联系起来，建立了描述岩石卸荷渐进破坏的新强度准则。基于上述的卸荷试验成果，结合描述岩石卸荷渐进破坏的应力-应变曲线，在应变空间中推导了考虑岩石力学变形参数损伤劣化效应、横向变形作用、卸荷渐进破裂演化机制的力学本构方程。

关键词: 高应力, 卸荷, 强度准则, 本构方程.

Abstract:

By carrying out unloading experiments of high stress on granites in the style of unloading confining pressure with loading axial pressure, the stress-strain curves which describe the gradual damage of rock and the degradation laws of mechanical deformation parameters are both acquired, the Mogi-Coulomb strength criterion is applied to explain deformation characteristics, the varying laws of strength parameters and the evolutionary features from compression-shearing cracks to tension-shearing cracks of rocks are also built up. Then the relation between compression-shearing Mogi-Coulomb criterion and tension-shearing Mogi- Coulomb criterion is expressed by the lateral deformation which has a primary affect on unloading damage of rock; and the new strength criterion is established. Finally, based on the above experimental results and stress-strain curves from the unloading experiments, the mechanical constitutive equations, which involves the degradation laws of mechanical deformation parameters, the effect of lateral deformation and the evolutionary features of unloading damage are deduced in the strain space.

Key words: high stress, unloading, strength criterion, constitutive equation

中图分类号: 

  • TU 454
[1] 郑坤, 孟庆山, 汪稔, 余克服, . 珊瑚骨架灰岩三轴压缩声发射特性研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 205-213.
[2] 任青阳, 张黄梅, 刘佳申, . 两种卸荷路径下泥岩流变特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 127-134.
[3] 翟明磊, 郭保华, 王辰霖, 焦峰, . 法向卸荷下贯通裂隙岩样压剪破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 217-223.
[4] 金爱兵, 刘佳伟, 赵怡晴, 王本鑫, 孙浩, 魏余栋, . 卸荷条件下花岗岩力学特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 459-467.
[5] 尹光志, 鲁俊, 张东明, 李铭辉, 邓博知, 刘 超, . 真三轴应力条件下钻孔围岩塑性区及增透半径研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 1-10.
[6] 侯公羽, 荆浩勇, 梁金平, 张广东, 谭金鑫, 张永康, 杨希, . 不同卸荷速率下矩形巷道变形及 声发射特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3309-3318.
[7] 李晶晶, 孔令伟, . 膨胀土卸荷蠕变特性及其非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3465-3475.
[8] 王瑞, 闫帅, 柏建彪, 常治国, 宋远霸, . 端帮开采下煤柱破坏宽度计算及失稳机制研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3167-3180.
[9] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 南阳原状膨胀土不排水剪切性状时效性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2947-2955.
[10] 宫凤强, 伍武星, 李天斌, 司雪峰, . 深部硬岩矩形隧洞围岩板裂破坏的试验模拟研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2085-2098.
[11] 李建朋, 高岭, 母焕胜. 高应力卸荷条件下砂岩扩容特征及其剪胀角函数[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2119-2126.
[12] 汪 杰, 宋卫东, 谭玉叶, 付建新, 曹 帅, . 水平分层胶结充填体损伤本构模型及强度准则[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1731-1739.
[13] 郑国锋, 郭晓霞, 邵龙潭, . 基于状态曲面的非饱和土强度准则及其验证[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1441-1448.
[14] 王铁行, 金 鑫, 罗 扬, 张松林. 考虑卸荷作用的黄土湿陷性评价方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1281-1290.
[15] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 考虑卸荷速率的K0固结膨胀土应力-应变行为[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1299-1306.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
[1] 李元亨，陈国良，刘修国，尚建嘎. 主TIN模式下面向拓扑的三维地质块体构建方法[J]. , 2010, 31(6): 1902 -1906 .
[2] 刘恩龙. 岩土破损力学：结构块破损机制与二元介质模型[J]. , 2010, 31(S1): 13 -22 .
[3] 杨建民，郑 刚. 基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价[J]. , 2009, 30(1): 261 -264 .
[4] 何思明，吴 永，李新坡. 滚石冲击碰撞恢复系数研究[J]. , 2009, 30(3): 623 -627 .
[5] 周 华，王国进，傅少君，邹丽春，陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[6] 罗 强 ，王忠涛 ，栾茂田 ，杨蕴明 ，陈培震. 非共轴本构模型在地基承载力数值计算中若干影响因素的探讨[J]. , 2011, 32(S1): 732 -0737 .
[7] 石 崇 ，徐卫亚 ，张 玉 ，李德亮 ，刘 和. 基于元胞自动机模型的堆积体动力学参数研究[J]. , 2011, 32(6): 1795 -1800 .
[8] 王云岗 ，章 光 ，胡 琦. 斜桩基础受力特性研究[J]. , 2011, 32(7): 2184 -2190 .
[9] 龚维明，黄 挺，戴国亮. 海上风电机高桩基础关键参数试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 115 -121 .
[10] 夏艳华 ，白世伟 . 基于水平集的复杂三维地层模型建模及在地下工程中的应用研究[J]. , 2012, 33(5): 1445 -1450 .
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发