基于Hoek-Brown准则的应变软化模型有限元数值实现研究

• 作者: 佘成学 尚朋阳 金俊超
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: Hoek-Brown准则 脆塑性 应变软化 本构积分算法 有限元
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 基本方法
• 页码范围: 43-52
• 页数: 10页
• 分类号: TU452
• 字数: 7257字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2019.01.0035

摘要

研究提出一种Hoek-Brown(H-B)准则应变软化模型的有限元数值实现方法.分析当前不同脆塑性计算方法的合理性,发现塑性位势跌落可正确计算岩石不同类型破坏,而偏应力等比例跌落和最小主应力不变跌落均存在不足.在此基础上,推导写出基于塑性位势跌落的H-B准则脆塑性隐式本构积分算法,及H-B准则理想弹塑性隐式本构积分算法,并采用一系列应力跌落-塑性流动,将H-B准则应变软化模型嵌入有限元软件ABAQUS中.比较应变软化圆隧围岩收敛位移及应力分布的解析解与本文有限元解,发现二者吻合良好,验证了所建H-B准则应变软化模型的正确性.对某薄上覆盖岩层高内水压输水隧洞工程的计算结果表明,相较理想弹塑性模型,所建应变软化模型可正确反映隧洞顶部围岩塑性区贯通引起的整体结构失稳破坏现象,为工程选择衬砌方案提供依据.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	佘成学	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	52	642	16.0	24.0
2	金俊超	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	5	3	1.0	1.0
3	尚朋阳	武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室	5	3	1.0	1.0