基于Drucker-Prager准则的岩石弹塑性损伤本构模型研究

• 作者: 刘红岩 王志乔 袁小平
• 来源期刊: 岩土力学
• 关键词: 本构模型 D-P准则 塑性软化 损伤软化 隐式积分算法
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 基础理论与实验研究
• 页码范围: 1103-1108
• 分类号: TU454
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-7598.2012.04.021

摘要

大多数岩石材料软化本构模型在硬化函数中引入塑性内变量来表示材料的硬化/软化性质,但并不能反映岩石微裂隙损伤对材料力学性能的影响及单轴拉伸和压缩所表现的初始屈服强度f0与屈服极限fu的差异.基于D-P准则同时考虑塑性软化及损伤软化,建立岩石类材料的弹塑性本构关系及其数值算法.塑性屈服函数采用Borja等的应力张量的硬化/软化函数,反映塑性内变量及应力状态对硬化函数的影响；由于岩石损伤软化是微裂隙扩展所导致的体积膨胀引起的,因此,提出用体积应变表征岩石损伤变量的演化,并用回映隐式积分算法编制了岩石的弹塑性损伤本构程序.对单轴压缩及拉伸荷载作用下的岩石材料试验进行数值模拟,结果表明,所提出的岩石弹塑性损伤本构模型可以较好地符合岩石材料的力学特性.