岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (5): 1210-1220.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1091
马秋峰1,刘志河1,秦跃平2,田静3,王树立1
MA Qiu-feng1, LIU Zhi-he1, QIN Yue-ping2, TIAN Jing3, WANG Shu-li1
摘要: 将Mohr-Coulomb准则与能量耗散理论相结合,考虑了加载过程中岩石的硬化、软化特性,采用非关联塑性流动法则描述岩石的塑性变形,通过损伤过程中耗散能与损伤耗能率相除的方法求解损伤变量,建立了损伤-塑性本构模型。通过常规三轴加-卸载试验,分析了岩石损伤过程中耗散能-损伤变量的关系,建立了损伤耗能率表达式,同时标定了模型参数。利用所提的新模型模拟岩石的常规三轴试验,将模拟结果与试验结果进行对比,探究了模型的合理性。在此过程中得到如下结论: (1)损伤耗散能在线弹性阶段随着轴向应变的增长,呈现上凹型曲线,增长速率不断增大,在应力峰值附近增长速率达到最大值,在峰后残余阶段,损伤耗散能与轴向应变近似呈现线性关系;(2)采用与弹性模量相关联的损伤变量定义方法,试验结果表明,存在一个小于或等于1的损伤变量极限,随着围压的增大,损伤变量极限逐渐减小;(3)所提的新模型能够反映出在加载过程中不同围压条件下岩石的强度、硬-软化特性,数值模拟结果能够描述应力-应变关系、损伤耗散能规律以及损伤演化规律。
中图分类号: TU 452| [1] | 王江锋, 吴涵兵, 赵顺利, 杜春雪, 张淼, . 考虑压密变形的某输水隧洞红砂岩加卸载力学演化特征[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 121-130. |
| [2] | 侯克鹏, 江帆, 张超, 龚晶汉, . 土石混合体−基岩接触面剪切的基覆面形态效应[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 271-284. |
| [3] | 张宪成, 池宝涛, 于先泽, 郭前建, 袁伟, 张耀明, . 面向近场有限元法的非结构网格划分及其断裂损伤分析[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 467-476. |
| [4] | 赵凯, 马洪岭, 施锡林, 李银平, 杨春和, . 基于蠕变疲劳本构模型的压气蓄能盐穴长期稳定性评估[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 1-12. |
| [5] | 张胜, 柏巍, 徐鼎平, 郑虹, 江权, 李志伟, 向天兵, . 循环荷载作用下砂岩损伤演化的声发射与电阻率监测及理论研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 53-66. |
| [6] | 张春瑞, 纪洪广, 付桢, 张月征, 宋宇, 田竹华, 范文博, . 白云石对粉砂岩物理力学性质影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2661-2675. |
| [7] | 屈俊童, 时启壮, 郭颖杰, 张 翔, 刘 熠, 蒋德阳. 冻融循环作用下冰碛土力学特性及损伤机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2859-2872. |
| [8] | 方薇, 吴润丰, 周春梅, . 基于包络壳模型的非饱和土朗肯被动土压力[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2885-2893. |
| [9] | 董源, 胡英国, 刘美山, 李庚泉, 马晨阳. 均质岩石高边坡开挖爆破累积损伤的演化机制研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(9): 2929-2942. |
| [10] | 王炳文, 刘臣毅, 康明超, 李乾龙, 杨雷, 周森林, 钱垒. 考虑T 应力的非闭合裂隙岩体损伤机制及裂纹扩展研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2409-2420. |
| [11] | 张海燕, 胡新丽, 刘欣宇, 李亚博. 含水率和剪切速率对黏性滑带土剪切行为及损伤演化的影响研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2471-2482. |
| [12] | 孙闯, 蒲云波, 敖云鹤, 陶琦, . 冻融饱水裂隙砂岩力学特性及细观破裂演化特征研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2339-2352. |
| [13] | 杨爱武, 程姝晓, 梁振振, 华谦谦, 杨少朋. 高含水率吹填土大变形固结与流变叠加效应研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 1977-1987. |
| [14] | 张亮亮, 程桦, 姚直书, 王晓健, . 常规三轴压缩条件下岩石蠕变破坏时间预测模型[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2011-2022. |
| [15] | 雷舒羽, 曹净, 刘海明, 张兴文, 张柠锐. 工程碱性环境中泥炭土体结构性损伤试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(7): 2135-2146. |
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