圍壓作用下巖石峰后應力-應變關系模型
本文關鍵詞: 圍壓 峰后應力-應變 強度參數演化 Mohr-Coulomb強度準則 出處:《中南大學學報(自然科學版)》2017年10期 論文類型:期刊論文
【摘要】:假定峰后軟化階段任意一點皆滿足摩爾庫侖極限破壞條件,建立巖石峰后后繼屈服面模型。利用巖石峰值處和殘余階段初始處應力狀態(tài)繪制幾組莫爾應力圓,獲得不同圍壓下峰值處和殘余階段初始處的黏聚力c和內摩擦角φ,然后分別建立黏聚力c和內摩擦角φ同圍壓的函數關系;谀獱-庫侖準則,以最大主應變ε作為軟化參數,以分段線性函數形式演化黏聚力c和內摩擦角φ的正切,反求內摩擦角φ,從而建立巖石峰后應力-應變關系模型。數值算例研究Tennessee大理巖三軸試驗的峰后應變軟化過程,模擬結果與試驗結果較吻合。研究結果表明:建立的峰后應力-應變關系模型合理而可靠,可以較好地描述不同圍壓下巖石的峰后力學行為。
[Abstract]:Assuming that any point in the post-peak softening stage satisfies the limit failure condition of Mohr Coulomb, a yield surface model is established. Several sets of moire stress circles are plotted using the stress state at the peak value and the initial residual stage of the rock. The cohesion force c and the internal friction angle 蠁 at the peak value and the initial residual stage under different confining pressures are obtained, and the functional relationship between the cohesion force c and the internal friction angle 蠁 is established, respectively, based on the Mohr Coulomb criterion. The maximum principal strain 蔚 is used as softening parameter, and the tangent of cohesion force c and internal friction angle 蠁 is obtained in the form of piecewise linear function, and the internal friction angle 蠁 is obtained inversely. The post-peak strain softening process of Tennessee marble is studied by a numerical example. The simulation results are in good agreement with the experimental results. The results show that the established post-peak stress-strain relationship model is reasonable and reliable and can be used to describe the post-peak mechanical behavior of rocks under different confining pressures.
【作者單位】: 中南大學資源與安全工程學院;中土集團福州勘察設計研究院有限公司;
【基金】:國家自然科學基金資助項目(11772358) 中南大學碩士生自主探索創(chuàng)新項目(2016zzts448)~~
【分類號】:TU45
【正文快照】: 巖石是礦物的集合體,結構和組成成分復雜,是一種復雜力學性質的材料。其峰后力學特性既是巖石力學研究領域的重點,也是難點之一。剛性試驗機的研制,為研究巖石峰后力學行為提供了基礎。圍巖松動圈理論表明巖體峰后力學特性才是決定巷道穩(wěn)定性的關鍵,因此研究巖石的峰后力學行
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,本文編號:1475159
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