采动卸荷岩石破坏的理论模型与实验验证

• 作者: 刘连峰 左建平 陈绍杰 陈连军
• 来源期刊: 地下空间与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 采动卸荷 破坏理论模型 塑性应变梯度 内禀长度
• 年，卷（期）: 2014,（5）
• 所属期刊栏目: 理论与实验研究
• 页码范围: 1002-1009
• 分类号: TU485
• 语种: 中文

摘要

基于采动卸荷岩体破坏实验,提出了采用三段模型来近似描述采动卸荷岩石应力-应变关系模型.从经典的应变梯度塑性出发,建立了弹塑性局部化应变单元模型,推导出应变局部变形带与内禀材料尺寸的关系,用简单的线性关系描述了宏观局部变形带与材料内部参数—内禀材料尺寸的关系,建立的本构关系将采动卸荷应力-应变曲线分成弹性阶段、采动卸荷弹塑性阶段和采动卸荷破坏软化阶段.讨论了孔隙度、比例系数和材料内禀尺寸对采动塑性屈服面的影响.在采动卸荷弹塑性阶段,本文假设塑性变形主要产生在局部变形带中.岩石处于高度压密状态,此时孔隙度基本不变,亚临界微裂纹也主要产生于局部变形带中.通过选择合适的内禀尺寸和其他参数代入构建的本构模型中,证实了理论结果与实验结果较为吻合.