大理岩弹塑性耦合特性试验研究

›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (8): 2425-2434.

大理岩弹塑性耦合特性试验研究

张凯¹，周辉¹，冯夏庭¹，邵建富²，杨艳霜¹，张元刚³

1 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学国家重点实验室，武汉 430071； 2 法国里尔科技大学,法国里尔 59650；3 兖州煤业股份有限公司，山东邹城 273500

收稿日期:2010-02-28 出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-08-30
作者简介:张凯，男，1984年生，博士，主要从事流固耦合的理论和试验研究方面的工作。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目（No. 50979104、10772190）；国家重点基础研究发展规划(973)项目（No. 2010CB732006）。

Experimental research on elastoplastic coupling character of marble

ZHANG Kai¹, ZHOU Hui¹, FENG Xia-ting¹, SHAO Jian-fu²,YANG Yan-shuang¹, ZHANG Yuan-gang³

1 State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering，Institute of Rock and Soil Mechanics， Chinese Academy of Sciences，Wuhan 430071, China; 2 LML, Universite des Science et Technologie de Lille, Lille 59650, France ;3 Yanzhou Coal Mining Company Limited, Zoucheng, Shandong 273500, China

Received:2010-02-28 Online:2010-08-10 Published:2010-08-30

摘要/Abstract

摘要：

大量研究表明，岩石经历塑性变形时其弹性参数会发生变化，即存在弹塑性耦合现象。为了研究岩石的弹塑性耦合特性，进行了两种大理岩的循环加、卸载试验。试验结果表明：与常规试验对比，循环加、卸载试验对岩石的变形、强度及破坏形态影响较小；弹性参数随塑性变形的变化显著，考虑弹塑性耦合时，弹性参数取体积模量和剪切模量更为合适；基于Mohr-Coulomb屈服准则，计算得到了强度参数，即黏聚力和内摩擦角随塑性内变量的演化规律。所得结论将为岩石弹塑性耦合本构模型的建立提供基本的试验支持。

关键词: 大理岩, 弹塑性耦合, 循环加、卸载, 试验研究

Abstract:

A lot of research work shows that when rock undergoes plastic deformation, its elastic parameters vary. In order to study the elastoplastic coupling characteristic of rock, cyclic loading experiments on two kinds of marbles are carried out. The experiments show that comparing with conventional triaxial experiments, cyclic loading experiments do not influence the deformation and strength of the rocks. The elastic parameters obviously vary with plastic deformation. When taking the elastoplastic coupling character into consideration, bulk modulus and shear modulus are more suitable to be selected as elastic parameters than elastic modulus and Poisson ratio. The variation of the parameters of strength with plastic internal variable is also obtained under the hypothesis of Mohr-Coulomb yield criterion. The results can provide experimental basis for the furthur study on the elastoplastic coupling constitutive model of rock.

Key words: marble, elastoplastic coupling, cyclic loading, experimental research

中图分类号:

TU 458

张凯，周辉，冯夏庭，邵建富，杨艳霜，张元刚. 大理岩弹塑性耦合特性试验研究[J]. , 2010, 31(8): 2425-2434.

ZHANG Kai, ZHOU Hui, FENG Xia-ting, SHAO Jian-fu,YANG Yan-shuang, ZHANG Yua-gang. Experimental research on elastoplastic coupling character of marble[J]. , 2010, 31(8): 2425-2434.

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