基于Hoek-Brown准则的岩体弹塑性损伤模型及其应力回映算法研究

• 作者: 史洪涛 姜谙男 李兴盛 许梦飞
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: Hoek-Brown准则 弹塑性损伤模型 孔隙水压力 返回映射算法 主应力空间 岩体工程
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 土木工程学科
• 页码范围: 195-206
• 页数: 12页
• 分类号: TU452
• 字数: 7472字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.03.0084

摘要

为了克服一般弹塑性损伤模型不能反映岩体结构、岩块强度、应力状态的影响以及非线性破坏特征等问题,该文基于广义的Hoek-Brown(HB)屈服准则,考虑损伤引起的刚度退化和塑性导致的流动两种破坏机制的耦合作用,同时引入修正有效应力原理来考虑孔隙水压力的作用,建立了岩体弹塑性损伤本构模型,给出了损伤变量定义及演化方程.针对该模型在数值求解过程中存在的奇异点问题,从主应力空间推导了弹塑性损伤模型的完全隐式返回映射求解算法,包括弹性预测、塑性修正和损伤修正三个步骤.通过ABAQUS软件的用户子程序接口Umat,实现了弹塑性损伤模型的数值求解过程.采用单轴、三轴压缩试验和隧道算例对模型算法进行验证和分析,结果表明,所建立的HB损伤本构模型能够很好地描述岩体材料的力学特性,在实际岩体工程的损伤模拟中效果令人满意,计算结果对工程有指导意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	姜谙男	大连海事大学道路与桥梁工程研究所	91	570	12.0	20.0
2	李兴盛		4	0	0.0	0.0
3	许梦飞	大连海事大学道路与桥梁工程研究所	8	3	1.0	1.0
4	史洪涛		1	0	0.0	0.0