弹脆塑性岩体圆形隧道水力耦合分析

1

作者 宫磊 《四川建材》 2023年第7期197-199,共3页

随着我国建设需求的不断上升,原有的交通运输已经很难满足预期要求,由此深埋隧道成为了受到广泛关注的领域,对于拓展运输能力有着重大意义。深埋隧道的施工面对着复杂的外部环境和影响因素,因此,技术人员需要对隧道结构展开深入研究,探... 随着我国建设需求的不断上升,原有的交通运输已经很难满足预期要求,由此深埋隧道成为了受到广泛关注的领域,对于拓展运输能力有着重大意义。深埋隧道的施工面对着复杂的外部环境和影响因素,因此,技术人员需要对隧道结构展开深入研究,探究水力耦合行为的影响。从弹脆塑性岩体圆形隧道水力耦合分析的基本假定出发,研究了其计算流程及解的验证,以期为我国交通运输行业的持续发展提供可靠支持。 展开更多

关键词 弹脆塑性岩体 圆形隧道 水力耦合分析

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采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型及应用 被引量：28

2

作者 刘洪永 程远平 +2 位作者 赵长春 王海锋 陈海栋 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期358-365,共8页

为提高保护层开采的有效性、安全性和经济性,通过引入理想弹脆塑性模型和内切圆准则,采用FLAC3D技术,在德鲁克–普拉格塑性流动格式基础上建立采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型的数值格式。利用VC++2005开发环境将本构模型编写成可供FLA... 为提高保护层开采的有效性、安全性和经济性,通过引入理想弹脆塑性模型和内切圆准则,采用FLAC3D技术,在德鲁克–普拉格塑性流动格式基础上建立采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型的数值格式。利用VC++2005开发环境将本构模型编写成可供FLAC3D软件调用的自定义模型,并通过试件单轴和三轴压缩数值试验的对比,验证模型用于研究采动煤岩体脆性应变软化特征的正确性和合理性。将所建立模型用于阳泉新景矿超远距离保护层开采的数值模拟得出:位于保护层上部125m的超远距离被保护煤层处于裂隙带上边缘,被保护层卸压瓦斯取得良好效果,能利用保护层开采及被保护层卸压瓦斯抽采消除被保护层的突出危险。计算结果与物理相似模拟结果基本吻合,表明所建立的采动煤岩体弹脆塑性损伤本构模型可用于保护层开采及被保护层卸压瓦斯抽采效果的预评价。模拟结果可为保护层开采及被保护层卸压瓦斯抽采设计提供合理建议。 展开更多

关键词 采矿工程 弹脆塑性 采动损伤 本构模型 保护层开采

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小湾水电站地下厂房洞室群弹脆塑性分析 被引量：13

3

作者 王水林 李春光 +2 位作者 史贵才 葛修润 郑宏 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第24期4449-4454,共6页

针对小湾水电站枢纽区岩性特点与所处的地应力环境,采用脆塑性本构模型,分析了地下厂房洞室群开挖后围岩的变形与破损区;同时比较了使用脆塑性与弹塑性本构模型时计算结果的差异。由于地下厂房洞室群区域受到多条断层切割,洞室开挖完成... 针对小湾水电站枢纽区岩性特点与所处的地应力环境,采用脆塑性本构模型,分析了地下厂房洞室群开挖后围岩的变形与破损区;同时比较了使用脆塑性与弹塑性本构模型时计算结果的差异。由于地下厂房洞室群区域受到多条断层切割,洞室开挖完成后,在断层经过的部位,断层对洞室的变形与破损区有一定的控制作用。针对工程中所关心的断层对洞室稳定性的影响程度,通过断层材料的置换,定量地给出了在断层经过的区域、断层对洞室表面的变形的影响以及断层对洞室围岩的破损区的影响。 展开更多

关键词 数值计算 有限元方法 弹脆塑性本构模型 洞室群稳定性分析 小湾水电工程

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考虑剪胀的弹脆塑性软化柱形孔扩张问题 被引量：33

4

作者 蒋明镜 沈珠江 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 1996年第4期65-72,共8页

从常规试验成果出发，用弹脆塑性模式来模拟应力应变软化曲线，着重考虑塑性区的剪胀特性，采用双剪统一强度理论的屈服函数形式，推导出柱形孔扩张时，应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的显式表达式．运用所得公式，分析了不同模... 从常规试验成果出发，用弹脆塑性模式来模拟应力应变软化曲线，着重考虑塑性区的剪胀特性，采用双剪统一强度理论的屈服函数形式，推导出柱形孔扩张时，应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的显式表达式．运用所得公式，分析了不同模型、不同剪胀特性、不同软化程度对柱形孔扩张时，应力。 展开更多

关键词 土力学 剪胀 弹脆塑性模型 柱形孔 扩张

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弹脆塑性理论与三峡工程船闸开挖数值模拟 被引量：9

5

作者 任放 盛谦 《长江科学院院报》 EI CSCD 北大核心 1999年第4期6-8,14,共4页

长江三峡花岗岩测试表明，其应力应变全过程曲线呈现典型的弹脆塑性。按弹脆塑性本构理论与数值求解技术，改制成相应的有限元程序，对三峡船闸实现了开挖数值模拟。

关键词 弹脆塑性理论 三峡船闸 开挖数值模拟

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统一强度准则下厚壁圆筒的弹脆塑性承载能力分析 被引量：9

6

作者 徐栓强 俞茂宏 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2004年第4期490-495,共6页

应用统一强度准则和弹脆塑性变形模型,研究材料具有软化效应的厚壁圆筒的承载力。分别导出在内压及外压作用下厚壁圆筒弹脆塑性承载力的计算公式。这些公式不仅给出了以往基于MohrCoulomb准则和广义双剪准则的结果,而且给出了一系列新... 应用统一强度准则和弹脆塑性变形模型,研究材料具有软化效应的厚壁圆筒的承载力。分别导出在内压及外压作用下厚壁圆筒弹脆塑性承载力的计算公式。这些公式不仅给出了以往基于MohrCoulomb准则和广义双剪准则的结果,而且给出了一系列新的结果,因而本文的结果可适用于多种材料。实例表明材料软化效应以及分析中所选用的强度准则对厚壁圆筒承载力具有重要影响。因此,在确定厚壁圆筒承载力时,应该合理地选用材料的软化参数及强度准则。 展开更多

关键词 承载力分析 厚壁圆筒 统一强度准则 弹脆塑性

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柱形孔压缩与扩张问题的统一弹脆塑性解答 被引量：2

7

作者 孟庆祥 王伟 +1 位作者 张诗悦 陈鸿杰 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第5期933-938,共6页

在岩土工程中,柱形孔压缩和扩张问题的研究有着广泛的应用。本文基于统一强度理论,考虑应变软化、剪胀和中间主应力等因素的影响,假设柱形孔在半无限空间中受轴对称应力,通过分析内部应力的不同取值,将柱形孔压缩和扩张的弹塑性解答统... 在岩土工程中,柱形孔压缩和扩张问题的研究有着广泛的应用。本文基于统一强度理论,考虑应变软化、剪胀和中间主应力等因素的影响,假设柱形孔在半无限空间中受轴对称应力,通过分析内部应力的不同取值,将柱形孔压缩和扩张的弹塑性解答统一起来。研究表明,柱形孔扩张与压缩问题具有高度的相似性;对于弹脆塑性材料,在弹塑性交界面上,法向应力是连续分布的,切向应力不连续;而切向应变是连续的,法向应变不连续。此外,还探究了中间主应力系数对弹塑性解答影响。该解答可通过选取特定的参数退化为许多现有的公式,具有一定的统一性和实用价值。 展开更多

关键词 统一强度理论 弹脆塑性解答 压缩与扩张 中间主应力

原文传递

Eu^(3+)掺杂ZnO-MgO-La_2O_3-B_2O_3基发光光纤的弹脆塑性 被引量：2

8

作者 郭振平 常树岚 林沛和 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1373-1376,共4页

采用高温固相反应法制备了Eu3+掺杂ZnO-MgO-La2O3-B2O3基质的光致发光光纤,通过轴向拉伸试验测量了该光纤的应力-应变曲线。应用弹脆塑性理论研究了屈服面的变化和应力-应变的本构关系,计算了拉伸弹性模量、拉伸强度、拉伸最大负荷、拉... 采用高温固相反应法制备了Eu3+掺杂ZnO-MgO-La2O3-B2O3基质的光致发光光纤,通过轴向拉伸试验测量了该光纤的应力-应变曲线。应用弹脆塑性理论研究了屈服面的变化和应力-应变的本构关系,计算了拉伸弹性模量、拉伸强度、拉伸最大负荷、拉伸强度的应变、断裂伸长率和材料的脆性指数。结果表明,该光纤弹性模量高于普通玻璃和大理石,接近于硬铝合金和轧制铝,其拉伸强度和所能承载的负荷都较大。 展开更多

关键词 发光光纤 弹性模量 应力-应变曲线 弹脆塑性 ZnO-MgO-La2O3-B2O3

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考虑剪胀的弹脆塑性软化球形孔扩张问题 被引量：4

9

作者 蒋明镜 沈珠江 《江苏农学院学报》 CSCD 1996年第1期83-90,共8页

用应力一次跌落软化模式来模拟应力应变软化曲线；用双折线来模拟体变ε＿Ｖ—大主应变ε＿１，小主应变ε＿３一大主应变ε１关系，推导出球形孔扩张时，应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的显式表达式。运用所得公式，分析了不同... 用应力一次跌落软化模式来模拟应力应变软化曲线；用双折线来模拟体变ε＿Ｖ—大主应变ε＿１，小主应变ε＿３一大主应变ε１关系，推导出球形孔扩张时，应力场、应变场、位移场和最终扩张压力的显式表达式。运用所得公式，分析了不同软化程度，不同剪胀特性和初始地应力场对球形孔扩张时，应力、位移及塑性区开展规律的影响。 展开更多

关键词 剪胀 软化 弹脆塑性模型 球形孔扩张

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基于ABAQUS的弹脆塑性本构模型二次开发及其应用

10

作者 刘明 章青 刘仲秋 《红水河》 2010年第1期47-51,共5页

在复杂应力状态下,大理岩、花岗岩等脆性岩石呈弹脆塑性破坏形式。利用ABAQUS提供的用户材料子程序UMAT的二次开发平台,编制完成了基于D-P准则的弹脆塑性模型的UMAT接口程序。论文简要介绍了ABAQUS有限元软件及其UMAT用户材料子程序,重... 在复杂应力状态下,大理岩、花岗岩等脆性岩石呈弹脆塑性破坏形式。利用ABAQUS提供的用户材料子程序UMAT的二次开发平台,编制完成了基于D-P准则的弹脆塑性模型的UMAT接口程序。论文简要介绍了ABAQUS有限元软件及其UMAT用户材料子程序,重点对基于D-P屈服准则的弹脆塑性本构模型的应力跌落公式进行了推导,并讨论了有关的应力更新算法。最后应用该程序对某引水隧洞工程进行了数值分析,并与理想弹塑性情况下的计算结果进行对比研究。结果表明:与理想弹塑性模型相比,弹脆塑性模型得到的洞周围岩变形和塑性区范围较大,与实际情况更为接近。 展开更多

关键词 弹脆塑性本构模型 D—P准则 UMAT子程序 围岩稳定

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大型硬岩地下硐室围岩二次应力场特征弹脆塑性分析 被引量：8

11

作者 杨小艳 王岳 黄达 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期6-10,32,共6页

结合某水电站硬岩地下厂房开挖,运用FLAC3D软件,对不同地应力环境中大型地下硐室开挖围岩的二次应力场的大小变化、分布特征及其对围岩稳定性的影响进行了三维弹脆塑性数值模拟分析。分析结果表明:①在低地应力环境中,顶拱浅部围岩1σ... 结合某水电站硬岩地下厂房开挖,运用FLAC3D软件,对不同地应力环境中大型地下硐室开挖围岩的二次应力场的大小变化、分布特征及其对围岩稳定性的影响进行了三维弹脆塑性数值模拟分析。分析结果表明:①在低地应力环境中,顶拱浅部围岩1σ随开挖逐渐增大,2σ基本不变,3σ在顶拱开挖时迅速降低。而在较高地应力环境中,在顶拱开挖时,应力处于三向迅速卸荷状态;②无论在较高还是低应力环境中,边墙和底板浅部围岩的应力变化路径基本一致,开挖出露时,均处于三向卸荷应力状态;③较高地应力环境中的应力松弛区、集中区及围岩塑性区的分布范围和深度均比较低地应力环境中开挖要大(深);④开挖结束后,围岩的σ1平行于硐室轮廓线,而σ3指向开挖面;⑤硬岩大型地下硐室开挖,由于围岩浅部应力差迅速增大,岩体可能出现脆性破坏,甚至出现岩爆现象。 展开更多

关键词 地下硐室 围岩 二次应力场 弹脆塑性分析 数值模拟

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基于统一强度理论的扰损围岩巷道脆塑性解答

12

作者 张常光 周渭 +2 位作者 徐灏 赵帅 孙珊珊 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1343-1355,共13页

钻爆法施工常造成岩质巷道扰损区围岩性能劣化。针对扰损围岩、扰损外围岩的弹塑性状态下不同的扰损围岩巷道力学模型,采用统一强度理论、弹-脆-塑性模型和非关联流动法则,建立扰损围岩巷道有关应力、位移和塑性区半径的脆塑性解答,探... 钻爆法施工常造成岩质巷道扰损区围岩性能劣化。针对扰损围岩、扰损外围岩的弹塑性状态下不同的扰损围岩巷道力学模型,采用统一强度理论、弹-脆-塑性模型和非关联流动法则,建立扰损围岩巷道有关应力、位移和塑性区半径的脆塑性解答,探讨巷道力学模型的转换路径及判定方法,并将结果进行对比、验证,获得各因素的影响规律。研究表明:提出的巷道脆塑性解答合理反映了中间主应力、围岩扰损范围和峰后强度、剪胀特性的综合影响,通过参数组合变换可退化为多种解答并得到正确性验证,具有重要的理论意义和应用前景;巷道力学模型判定与中间主应力、围岩扰损范围密切相关,显著影响巷道应力-位移分布和围岩特征曲线;支护压力和巷道稳定变形随着围岩峰后强度下降、剪胀特性参数增加而明显增大。 展开更多

关键词 扰损围岩 统一强度理论 弹-脆-塑性模型 剪胀特性 围岩特征曲线

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双层组合厚壁圆筒弹脆塑性极限内压统一解 被引量：9

13

作者 朱倩 赵均海 +2 位作者 张常光 张冬芳 王苏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期68-75,共8页

基于三剪统一强度准则和弹脆塑性软化模型,考虑材料的脆性软化和中间主应力效应,推导了双层组合厚壁圆筒弹脆塑性极限内压统一解,探讨了粘聚力、内摩擦角、半径比、强度理论参数和中间主应力系数的影响特性,克服了以往基于Tresca屈服准... 基于三剪统一强度准则和弹脆塑性软化模型,考虑材料的脆性软化和中间主应力效应,推导了双层组合厚壁圆筒弹脆塑性极限内压统一解,探讨了粘聚力、内摩擦角、半径比、强度理论参数和中间主应力系数的影响特性,克服了以往基于Tresca屈服准则、Mises屈服准则或双剪强度理论的理想弹塑性解的不足。研究结果表明:中间主应力、材料模型和脆性软化对厚壁圆筒的极限内压均有显著影响。该文所得统一解具有广泛的适用性和理论意义,不但可退化为现有公式,而且还能得到系列化的新解答,对组合厚壁圆筒的设计及工程应用有重要参考价值。 展开更多

关键词 组合厚壁圆筒 极限内压 三剪统一强度准则 弹脆塑性模型 脆性软化

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弹脆塑性围岩应力和位移的广义SMP准则解 被引量：14

14

作者 吴创周 杨林德 李秋实 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期223-228,265,共7页

该文基于广义空间准滑动面SMP(Spatial Mobilized Plane)强度准则,对圆形隧洞围岩的应力和位移,得到了可考虑中间主应力和材料脆性软化影响旳弹塑性解和弹-脆-塑性解,给出了隧洞围岩的应力、位移、临界支护力与塑性区半径的表达式。通... 该文基于广义空间准滑动面SMP(Spatial Mobilized Plane)强度准则,对圆形隧洞围岩的应力和位移,得到了可考虑中间主应力和材料脆性软化影响旳弹塑性解和弹-脆-塑性解,给出了隧洞围岩的应力、位移、临界支护力与塑性区半径的表达式。通过将该文的弹塑性解与经典的圆形隧洞弹塑性解(卡斯特纳解)进行对比,验证了建立的公式的正确性,同时通过与基于Mohr-Coulomb强度准则的弹-脆-塑性解析解进行对比:论证了中间主应力和材料脆性软化对围岩稳定性的影响显著,考虑中间主应力的影响可以发挥围岩的强度潜能,能使围岩的强度和变形规律更接近工程实际,所得成果有重要参考价值。 展开更多

关键词 弹塑性力学 SMP准则 弹脆塑性解 卡斯特纳解 深埋隧洞 高地应力

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围岩塑性区不同弹性应变对隧道位移的影响

15

作者 于旭光 王久军 洪学娣 《工业技术与职业教育》 2023年第4期21-24,共4页

为了研究围岩塑性区不同弹性应变对隧道位移的影响,基于弹脆塑性模型和统一强度理论,采用两种情况下塑性区弹性应变推导了围岩弹性区、塑性区的应力和位移以及塑性区半径,并以硬岩和软岩为例分析了不同弹性应变下的脆性软化和剪胀特性... 为了研究围岩塑性区不同弹性应变对隧道位移的影响,基于弹脆塑性模型和统一强度理论,采用两种情况下塑性区弹性应变推导了围岩弹性区、塑性区的应力和位移以及塑性区半径,并以硬岩和软岩为例分析了不同弹性应变下的脆性软化和剪胀特性参数对隧道洞壁径向位移的影响。研究结果表明:在塑性区弹性应变为常数(即情况1)和塑性区弹性应变采用广义胡克定律确定(即情况2)时,洞壁处径向位移均随残余黏聚力的增大而减小,并且情况2求得的洞壁处径向位移均大于情况1;在情况1和情况2两种情况下时,洞壁处径向位移随剪胀特性参数的增大而线性增大,并且两种情况下洞壁处径向位移和剪胀特性参数变化曲线几乎平行。 展开更多

关键词 塑性区不同弹性应变 弹脆塑性模型 统一强度理论 硬岩 软岩

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物理细胞自动机与岩石弹-脆-塑性性质的细观机制研究 被引量：4

16

作者 周辉 冯夏庭 +1 位作者 谭云亮 王泳嘉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期678-682,共5页

基于能量守恒定律和岩石的基本力学性质,进一步发展了由作者提出的一种用于模拟岩石非线性破坏演化的新方法—物理细胞自动机(PCA)模型。该模型通过岩石内部(或细观)基元(或细胞)间简单的随机相互作用的综合结果来反映岩石系统整体的稳... 基于能量守恒定律和岩石的基本力学性质,进一步发展了由作者提出的一种用于模拟岩石非线性破坏演化的新方法—物理细胞自动机(PCA)模型。该模型通过岩石内部(或细观)基元(或细胞)间简单的随机相互作用的综合结果来反映岩石系统整体的稳定宏观力学现象。利用PCA模型,研究了形成不同岩石本构关系的本质影响因素,揭示了岩石弹-脆-塑性性质的细观机制,为进一步认知岩石等非均质材料的力学性质提供了一种新的理论方法。同时,其研究思路和结论也可为微观和细观力学的数值模拟方法及新型复合材料的设计提供重要的借鉴。 展开更多

关键词 物理细胞自动机 岩石的弹-脆-塑性 细观机制

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隧道围岩弹-脆-塑性应力的三剪统一解 被引量：8

17

作者 张常光 赵均海 孙珊珊 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期530-534,627,共5页

基于三剪统一强度准则,采用更符合脆性岩石峰后强度特性的弹-脆-塑性模型,推导了考虑第二主应力和脆性软化共同影响的隧道围岩应力解,并与广义Hoek-Brown强度准则解进行了比较。研究结果表明:第二主应力、围岩材料模型、脆性软化均对围... 基于三剪统一强度准则,采用更符合脆性岩石峰后强度特性的弹-脆-塑性模型,推导了考虑第二主应力和脆性软化共同影响的隧道围岩应力解,并与广义Hoek-Brown强度准则解进行了比较。研究结果表明:第二主应力、围岩材料模型、脆性软化均对围岩应力大小及分布具有显著影响。本文准则参数b=0时的应力解析解与广义Hoek-Brown强度准则应力解的峰值和分布规律均有较好的一致性,说明了本文应力解的合理性;当岩体强度具有明显的第二主应力效应时,广义Hoek-Brown强度准则已不再适用,但本文准则参数b>0时的应力解则具有很好的适用性。同时,理想弹-塑性模型低估了围岩塑性区范围,在准则参数b分别为0、0.05、0.1的情况下,弹-脆-塑性模型的围岩塑性区半径R相比理想弹-塑性模型平均可以增大45.5%;考虑第二主应力效应可以更加充分发挥岩石材料的强度潜能,随着准则参数b的增大,即第二主应力σ2效应的增大,围岩塑性区半径R和临界支护力py均不断减小,相比准则参数b=0时最大值分别减小了18.9%和10.8%。峰后粘聚力cr对围岩应力的影响也很显著,随着峰后粘聚力cr的增加,塑性区半径R不断减小,cr=0.11 MPa时的塑性区厚度比cr=0.055 MPa时减小43.3%。 展开更多

关键词 三剪统一强度准则 第二主应力 弹-脆-塑性模型 三剪强度准则参数 解析解

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岩石I类和II类曲线形成机制的弹塑性细胞自动机分析 被引量：5

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作者 潘鹏志 周辉 冯夏庭 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期3823-3829,共7页

基于弹脆塑性理论和细胞自动机自组织理论相结合来模拟岩石试样的应变软化行为,对岩样单轴压缩破坏过程中产生I类和II类曲线的机制进行模拟分析,利用应力-应变线性组合的控制加载方式,分别考虑不同的均质度和不同的加载控制参数的情况,... 基于弹脆塑性理论和细胞自动机自组织理论相结合来模拟岩石试样的应变软化行为,对岩样单轴压缩破坏过程中产生I类和II类曲线的机制进行模拟分析,利用应力-应变线性组合的控制加载方式,分别考虑不同的均质度和不同的加载控制参数的情况,并模拟非均质岩石单轴压缩破坏过程的I类和II类曲线。研究结果表明,当采用应力-应变线性组合的控制加载方式时,I类和II类曲线的出现与岩石试样的均质度和加载控制参数有很大的关系,均质度越大,岩石脆性越强,峰后越趋向于形成II类曲线;同一种岩石试样,采用不同的线性组合参数,岩样既可以表现为I类行为,也可表现为II类行为。 展开更多

关键词 岩石力学 Ⅱ类曲线 应力-应变全程曲线 弹脆塑性 弹塑性细胞自动机 岩石破裂过程

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两向不等压圆形孔口压缩与扩张问题的塑性区半径统一解

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作者 于旭光 郑宏 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2023年第7期193-204,共12页

【目的】在地下工程中,隧道或水平定向钻井过程中的最大泥浆压力分析等所处真实应力场常为远处两向不等压应力场。为了求解两向不等压应力场下圆形孔口压缩和扩张问题的统一解析解,【方法】基于统一强度理论和弹脆塑性模型,借鉴鲁宾涅... 【目的】在地下工程中,隧道或水平定向钻井过程中的最大泥浆压力分析等所处真实应力场常为远处两向不等压应力场。为了求解两向不等压应力场下圆形孔口压缩和扩张问题的统一解析解,【方法】基于统一强度理论和弹脆塑性模型,借鉴鲁宾涅特解的求解方法,推导了两向不等压圆形孔口压缩和扩张问题的塑性区半径统一解,并与复变函数解、摄动解进行了对比,最后分析了各因素对塑性区半径的影响以及在实际工程中的应用。【结果】结果显示:当两向为不等压应力场时,弹塑性交界线均呈现类椭圆形状,对于压缩问题,类椭圆长轴方向与两向不等压应力场较小值处一致,并且弹塑性交界线在极角0°~90°范围内分成两段,在极角0°~30°范围内,弹塑性交界线随两向不等压应力场的应力比增加水平向左移动,在30°~90°范围内,弹塑性交界线随两向不等压应力场的应力比增加竖直向上移动,而对于扩张问题则相反;对于压缩问题,支护力、中间主应力、残余黏聚力和残余内摩擦角对塑性区半径影响显著,而对于扩张问题,扩孔压力、中间主应力、残余内摩擦角对塑性区半径影响显著,残余黏聚力对塑性区半径几乎无影响。【结论】在实际工程分析中,应充分考虑两向不等压应力场、中间主应力和弹脆塑性模型的影响,并且采用弹脆塑性模型比理想弹塑性模型计算的塑性区半径大,更适合岩土类材料弹塑性分析。 展开更多

关键词 两向不等压应力场 统一强度理论 弹脆塑性模型 鲁宾涅特解 中间主应力

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考虑高地应力下围岩劣化的硬岩本构模型研究 被引量：64

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作者 江权 冯夏庭 陈国庆 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期144-152,共9页

鉴于高地应力环境下洞室开挖过程中围岩脆性破损行为和破损区内岩体力学性质发生改变的工程事实,并认为岩体破损劣化过程是岩体力学参数降低的过程,提出考虑高地应力硬岩地层中开挖扰动下围岩劣化的硬岩本构模型。该模型的应力–应变关... 鉴于高地应力环境下洞室开挖过程中围岩脆性破损行为和破损区内岩体力学性质发生改变的工程事实,并认为岩体破损劣化过程是岩体力学参数降低的过程,提出考虑高地应力硬岩地层中开挖扰动下围岩劣化的硬岩本构模型。该模型的应力–应变关系具有明显的线弹性段、应力跌落段和塑性流动段,其后继屈服面具有随等效塑性应变发生形状和面积改变的特点,可以实现岩体累积损伤过程中力学参数(弹性模量E、黏聚力c、内摩擦角?)动态劣化,并可以与目前较广泛使用的岩土工程软件FLAC3D相结合。室内花岗岩三轴压缩试验曲线的拟合和锦屏二级水电站厂房探洞开挖破损区的模拟验证,都说明该模型的正确性和可推广性。 展开更多

关键词 岩石力学 弹脆塑性 围岩劣化 参数动态更新 高地应力 本构模型

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