硬脆性岩石热–力–损伤本构模型及其初步运用

被引:32
作者
李天斌 [1 ,2 ]
高美奔 [1 ,2 ]
陈国庆 [1 ,2 ]
马春驰 [1 ,2 ]
许钟元 [1 ,2 ]
阴红宇 [3 ]
陈超 [1 ,2 ]
孟陆波 [1 ,2 ]
机构
[1] 成都理工大学环境与土木工程学院
[2] 地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)
[3] 四川省电力设计院
关键词
岩石力学; 热损伤; Drucker-Prager准则; 本构模型; 数值模拟;
D O I
暂无
中图分类号
TU45 [岩石(岩体)力学及岩石测试];
学科分类号
0801 ; 080104 ; 0815 ;
摘要
热力作用下岩石本构行为的研究对深部资源开采、地热资源开发、深埋长大地下工程设施建设等岩石工程问题具有重要意义。基于现有岩石损伤劣化统计本构模型研究,引入三参量Weibull分布、热损伤、Drucker-Prager屈服准则和残余强度修正系数,经过严密的数学推导,建立了考虑岩石起裂应力的热–力–损伤本构模型,并确定了其参数表达式。采用围压25 MPa、不同温度(20℃,60℃,130℃)条件下黑云母花岗岩三轴压缩试验结果对模型进行了验证。结果表明:模型理论曲线和试验曲线具有较高的吻合度,能够客观地反映岩石热力破裂应力应变全过程和残余强度,且参数物理意义明确。最后,将本构模型嵌入FLAC数值分析软件,对瑞典APSE隧道开挖过程的热力响应进行了数值分析,计算结果较好地反映了隧道现场围岩的破坏规律。
引用
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