考虑空隙影响的岩石统计损伤模型研究 被引量：2

1

作者 李越梅 吕洪淼 +1 位作者 刘文博 晏祥智 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期120-125,共6页

为得到岩石在不同围压作用下变形特性以及岩石空隙对变形损伤的影响,采用TAW-2000岩石试验系统对砂岩进行室内三轴压缩试验;构建考虑岩石空隙损伤的三轴压缩统计损伤模型,以及提出确定分布参数和空隙损伤影响系数的方法,通过模型曲线和... 为得到岩石在不同围压作用下变形特性以及岩石空隙对变形损伤的影响,采用TAW-2000岩石试验系统对砂岩进行室内三轴压缩试验;构建考虑岩石空隙损伤的三轴压缩统计损伤模型,以及提出确定分布参数和空隙损伤影响系数的方法,通过模型曲线和试验曲线对比,验证建立损伤模型的正确性与合理性。结果表明:该模型对传统破坏模型引入空隙损伤影响系数可以较好地描述损伤演化,并能反映出三轴压缩试验曲线的软化特性。该模型对传统破坏模型引入空隙损伤影响系数可以较好地描述损伤演化,并能反映出三轴压缩试验曲线的软化特性。岩石在同一围压作用下的损伤变量的变化规律都是呈现出先增大后趋于稳定的趋势,这是由于岩石在荷载作用下内部原生裂隙会进一步发展、扩散,直至贯通为宏观裂缝,导致岩石发生变形破坏,后续试验岩石试样沿着破裂面滑移,最终使得岩石的损伤程度逐渐加剧。由拟合结果可知,建立的统计损伤模型可较好地反应岩石的变形特性,也可较为真实反映巷道围岩的变形情况,对实际工程中巷道围岩-支护体的设计具有指导意义,但是实际工程中围岩所受的三向应力大小各不相同,鉴于试验条件约束无法实现,故需要在以后研究中对岩石做真三轴试验,才能更好地反映实际地层开挖后围岩的受力、变形情况。 展开更多

关键词 砂岩 损伤统计模型 分布参数 空隙损伤影响系数

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冲击破坏条件下煤的强度型统计损伤本构模型与分析 被引量：28

2

作者 王登科 刘淑敏 +2 位作者 魏建平 王洪磊 彭明 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3024-3031,共8页

为研究冲击作用下煤体破坏特征,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统对取自苇町矿的煤样进行了不同冲击载荷条件下的动态冲击试验,分析了煤在冲击载荷条件下的动态力学特性。试验结果表明煤是一种典型的率相关材料,弹性模量和抗压强... 为研究冲击作用下煤体破坏特征,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统对取自苇町矿的煤样进行了不同冲击载荷条件下的动态冲击试验,分析了煤在冲击载荷条件下的动态力学特性。试验结果表明煤是一种典型的率相关材料,弹性模量和抗压强度均随应变率的增大而增大。根据岩石力学的强度理论和统计损伤理论,建立了煤的强度型统计损伤本构模型,给出了模型参数的确定方法,验证了模型的正确性。对比分析了元件型统计损伤本构模型和强度型统计损伤本构模型的优劣,分析确定了强度型统计损伤本构模型的准确性与合理性。研究结果表明:强度型统计损伤本构模型结构简单,引入参数少,物理意义清晰,能够有效地描述煤体冲击破坏过程中的动态力学性质;相较于元件型统计损伤本构模型,利用强度型统计损伤本构模型拟合的相关性系数更高,与试验结果保持了很好的一致性,具有更好的普适性。 展开更多

关键词 冲击破坏 动力学特性 SHPB 强度型统计损伤本构模型 元件型统计损伤本构模型

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Q_2黄土流变特性及其统计损伤流变模型 被引量：18

3

作者 谢星 王东红 赵法锁 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期63-68,共6页

通过对西安地区不同湿度原状Q2黄土的单轴蠕变试验和三轴蠕变试验,得到了Q2黄土的单轴、三轴蠕变曲线和应力-应变等时曲线。试验曲线分析表明,Q2黄土具有明显的非线性流变特性。Q2黄土的粘弹性特性可采用五元件广义的Kelvin模型来描述,... 通过对西安地区不同湿度原状Q2黄土的单轴蠕变试验和三轴蠕变试验,得到了Q2黄土的单轴、三轴蠕变曲线和应力-应变等时曲线。试验曲线分析表明,Q2黄土具有明显的非线性流变特性。Q2黄土的粘弹性特性可采用五元件广义的Kelvin模型来描述,其线性粘塑性特性可用与一滑块并联的Maxwell模型来描述,而非线性粘塑性特性可通过损伤与塑性应变的耦合作用来反映。在考虑损伤门槛值的统计损伤及黄土粘弹塑性组合模型的基础上,应用应变等效原理,建立了考虑瞬时损伤的统计损伤流变模型,并通过拟牛顿法确定了相应的模型参数。该模型能够很好地模拟黄土流变非线性特征,该模型不仅参数较少,而且适用性较广。 展开更多

关键词 Q2黄土 非线性 蠕变特性 统计损伤蠕变模型

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基于三轴压缩试验的岩石统计损伤本构模型 被引量：58

4

作者 张明 王菲 杨强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1965-1971,共7页

基于三轴压缩试验,结合统计强度理论和连续损伤理论建立了一种岩石统计损伤本构模型,并对建立的本构模型的数学意义和物理意义进行了讨论分析。由此可知,统计损伤本构方程实质是用对应于某一屈服准则的等效应力表示的连续损伤演化方程,... 基于三轴压缩试验,结合统计强度理论和连续损伤理论建立了一种岩石统计损伤本构模型,并对建立的本构模型的数学意义和物理意义进行了讨论分析。由此可知,统计损伤本构方程实质是用对应于某一屈服准则的等效应力表示的连续损伤演化方程,能较好地描述材料的非线性力学行为,也能逼近材料的弹性应力–应变关系。统计损伤本构模型的统计参数均可以通过单轴或三轴压缩试验得到,在利用三轴压缩试验的轴向实测应力、实测应变时应当对损伤本构模型进行修正。对于单轴压缩试验的压密阶段,还给出了初始损伤的估计方法。引入对数正态分布和Mohr-Coulomb准则,通过理论曲线与若干岩石单轴、三轴压缩试验曲线的对比,验证了所提出的统计损伤本构方程及其参数确定方法以及模型修正的合理性,同时也肯定了对数正态分布和Mohr-Coulomb准则在统计损伤本构研究中的适用性。 展开更多

关键词 岩石 统计损伤本构模型 三轴压缩试验 适用性 初始损伤

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基于统计损伤模型的直立层状岩质边坡失稳模型 被引量：6

5

作者 刘红岩 丹增卓玛 +2 位作者 刘冶 邢闯锋 张吉宏 《地质力学学报》 CSCD 2013年第2期198-205,共8页

根据直立层状岩石边坡的实际失稳模式,基于欧拉压杆失稳模型建立了直立层状岩石边坡在自重荷载作用下的失稳计算模型及临界高度计算方法。同时基于岩石内部含有初始损伤的客观事实,建立了基于统计损伤模型的直立层状岩石边坡失稳模型,... 根据直立层状岩石边坡的实际失稳模式,基于欧拉压杆失稳模型建立了直立层状岩石边坡在自重荷载作用下的失稳计算模型及临界高度计算方法。同时基于岩石内部含有初始损伤的客观事实,建立了基于统计损伤模型的直立层状岩石边坡失稳模型,并对两种不同模型的计算结果进行了讨论。研究结果表明,根据自重荷载作用下的失稳计算模型计算得到的直立岩质边坡溃屈失稳破坏临界高度约为其他研究者相应计算结果的75%,更符合边坡的实际受力特征及破坏情况。基于岩石统计损伤本构模型提出的直立层状岩石边坡失稳模型不但考虑了岩石的弹性模量等参数,而且结合了应力-应变曲线等特征,得出的结果也更符合实际。研究还发现计算参数m、ε0的变化对计算结果有较大影响,说明在类似问题中考虑岩石的损伤演化特性十分必要。 展开更多

关键词 直立层状岩石边坡 压杆失稳 自重荷载 临界高度 统计损伤模型

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基于统计损伤本构模型的改进桩-土接触面模型研究 被引量：15

6

作者 李赛 汪优 +1 位作者 秦志浩 刘建华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1947-1955,共9页

建立准确合理的接触面本构模型是研究桩基承载力、沉降及变形等问题的前提。考虑桩-土界面初始剪切刚度的深度效应,提出基于统计损伤本构模型的无厚度接触面本构模型,根据剪切试验的数据对改进的接触面本构模型参数进行拟合,得到了不同... 建立准确合理的接触面本构模型是研究桩基承载力、沉降及变形等问题的前提。考虑桩-土界面初始剪切刚度的深度效应,提出基于统计损伤本构模型的无厚度接触面本构模型,根据剪切试验的数据对改进的接触面本构模型参数进行拟合,得到了不同法向应力下的模拟曲线。利用FLAC^(3D)软件内嵌的FISH语言,对桩-土界面进行改进本构模型的二次开发,提出的无厚度接触面模型合理地模拟出桩-土界面刚度的非线性,成功实现了桩-土剪切试验过程的数值模拟。计算结果表明:提出的无厚度接触面本构模型能够合理地模拟桩-土界面的力学行为,可以描述接触面刚度的非线性变化,也适于程序化计算,拓展了接触面统计损伤本构模型的应用领域,为深入探讨桩基承载变形性状奠定了基础。 展开更多

关键词 桩-土界面 无厚度接触面 统计损伤本构模型 数值模拟

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冻结粉细砂与钢板接触面剪切统计损伤模型构建 被引量：10

7

作者 石泉彬 杨平 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2591-2599,共9页

冻土与结构接触面的损伤分析是解决冻土与结构相互作用问题的关键。以自研大型多功能冻土直剪仪为试验平台,开展不同冻结温度、法向应力、粗糙度条件下人工冻结粉细砂与钢板接触面大型直剪试验,分析不同工况条件下接触面剪应力−剪切位... 冻土与结构接触面的损伤分析是解决冻土与结构相互作用问题的关键。以自研大型多功能冻土直剪仪为试验平台,开展不同冻结温度、法向应力、粗糙度条件下人工冻结粉细砂与钢板接触面大型直剪试验,分析不同工况条件下接触面剪应力−剪切位移关系及其变化规律。从岩土材料内部所含缺陷分布的随机性出发,将连续损伤理论和统计强度理论有机结合,构建冻结粉细砂与钢板接触面剪切统计损伤模型,确定模型参数通解。该模型能较好模拟冻土与结构接触面剪切变形中线弹性、应变硬化、应变软化及残余强度等典型特征,能有效考虑冻结温度、法向应力和粗糙度对接触面剪切强度的影响,可为冻土与结构接触面冻结强度预估和数值模拟研究提供基础模型。 展开更多

关键词 剪切统计损伤模型 冻土 接触面 直剪试验 冻结强度

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考虑Weibull分布的饱和风积土统计损伤硬化模型研究 被引量：15

8

作者 张向东 李庆文 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第6期726-732,共7页

为能更好地揭示复杂应力状态下饱和风积土变形过程的损伤本构关系,引入服从Weibull随机分布的饱和风积土微元强度统计损伤理论,基于饱和风积土常规三轴全应力—应变试验曲线,构建能够模拟特定围压环境下饱和风积土变形全过程的统计损伤... 为能更好地揭示复杂应力状态下饱和风积土变形过程的损伤本构关系,引入服从Weibull随机分布的饱和风积土微元强度统计损伤理论,基于饱和风积土常规三轴全应力—应变试验曲线,构建能够模拟特定围压环境下饱和风积土变形全过程的统计损伤硬化本构模型。通过拟合分析基于Weibull分布的饱和风积土统计损伤本构模型参数m、F0与围压σ3之间的关系,对其参数进行科学修正,从而构建出能够更客观地描述在复杂应力环境中的饱和风积土统计损伤硬化模型。理论与试验对比研究结果表明该模型具有一定的可靠性,不仅能客观地描述饱和风积土变形的全过程,更能真实地描述孔隙水压力对饱和风积土工程特性的影响。 展开更多

关键词 饱和风积土 三轴压缩试验 统计损伤模型 微元强度 WEIBULL分布

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考虑统计损伤模型的非均质节理岩体拉剪破坏机制研究 被引量：3

9

作者 刘港 马凤山 +2 位作者 赵海军 冯雪磊 郭捷 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期9-20,共12页

拉剪应力状态极易导致岩体破坏乃至失稳,为研究节理岩体拉剪破坏规律,开展了拉剪荷载下共面非贯通节理岩体变形破坏的理论与数值计算研究。通过自定义考虑岩石统计损伤演化的Mohr-Coulomb和最大拉应力准则模型,编写力学参数服从Weibull... 拉剪应力状态极易导致岩体破坏乃至失稳,为研究节理岩体拉剪破坏规律,开展了拉剪荷载下共面非贯通节理岩体变形破坏的理论与数值计算研究。通过自定义考虑岩石统计损伤演化的Mohr-Coulomb和最大拉应力准则模型,编写力学参数服从Weibull分布的fish函数,研究了拉剪条件下非均质节理岩体的破坏模式及破坏规律,讨论了岩石均质度、法向拉应力及剪切速率对岩体破坏模式及其力学性质的影响。结果表明,(1)拉剪应力状态下节理岩体的破坏模式以张拉破坏为主,加载初期破坏位置分布散乱,随着加载和损伤演化逐渐形成带状破裂面,岩体宏观力学性质明显降低;(2)非均质性对岩体破坏影响显著,主要表现为均质度的增加,岩体由弥散型破坏向集中型破坏转变,破裂面起伏度增大,同时岩体的宏观力学性质增强并最终趋向于均质岩体;(3)低应力水平下拉应力增大不改变节理岩体以拉张破坏为主的破裂模式,但剪切破坏比例明显减少,同时岩体抗剪强度降低,破裂面的粗糙度增大;(4)剪切速率对岩体力学性质的影响显著,静态加载范围内岩体抗剪强度随剪切速率的增大而增大,且增幅越来越小。 展开更多

关键词 统计损伤模型 非均质 拉剪荷载 共面非贯通节理 岩体破坏

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岩石连续损伤统计本构模型 被引量：19

10

作者 张毅 廖华林 李根生 《石油大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2004年第3期37-39,共3页

基于岩石微元强度概率分布理论 ,以Drucker Prager破坏准则为统计分布变量 ,建立了理论的岩石损伤变量演化方程和三轴条件下岩石损伤弹性统计本构模型。利用任意条件下的三轴试验数据 ,用曲线拟合法和极值法求解了所建模型的参数 ,并用... 基于岩石微元强度概率分布理论 ,以Drucker Prager破坏准则为统计分布变量 ,建立了理论的岩石损伤变量演化方程和三轴条件下岩石损伤弹性统计本构模型。利用任意条件下的三轴试验数据 ,用曲线拟合法和极值法求解了所建模型的参数 ,并用试验结果对所建模型进行了验证。模型计算结果与试验结果吻合较好 ,这说明用Drucker Prager准则为统计分布变量建立的损伤模型能够较好地反映岩石内部缺陷分布和变形特征 ,表征岩石材料在弹性阶段的本构关系。 展开更多

关键词 岩石 连续损伤统计本构模型 WEIBULL分布 损伤演化方程 粘聚力 摩擦角 钻井工程

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不同破坏准则下水合物沉积物的统计损伤模型 被引量：4

11

作者 王辉 周世琛 +3 位作者 周博 薛世峰 林英松 吴海明 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期4015-4026,4044,共13页

利用连续介质损伤力学理论与概率统计方法,假设水合物沉积物微元强度服从Weibull分布,在现有室内三轴和直剪试验数据的基础上,考虑水合物饱和度的影响,分别建立了基于修正Mohr-Coulomb强度准则和修正Lade-Duncan强度准则的水合物沉积物... 利用连续介质损伤力学理论与概率统计方法,假设水合物沉积物微元强度服从Weibull分布,在现有室内三轴和直剪试验数据的基础上,考虑水合物饱和度的影响,分别建立了基于修正Mohr-Coulomb强度准则和修正Lade-Duncan强度准则的水合物沉积物统计损伤本构模型,并将理论模型预测结果与室内试验进行对比,验证了模型的有效性。结果显示:基于Lade-Duncan强度准则的损伤本构模型能够较准确地反映水合物沉积物峰前的应力-应变规律,而基于修正Mohr-Coulomb强度准则的损伤本构模型则对于模拟峰后的应变软化特征有较好的适用性。对于在低有效围压、不同水合物饱和度条件下的水合物沉积物,基于修正Mohr-Coulomb强度准则的损伤本构模型的模拟精确性要优于基于修正Lade-Duncan准则的损伤模型;而在同一饱和度、不同有效围压条件下,基于修正Lade-Duncan强度准则的损伤本构模型的模拟结果则要优于基于修正Mohr-Coulomb强度准则的损伤本构模型。 展开更多

关键词 水合物沉积物 修正Lade-Duncan强度准则 修正Mohr-Coulomb强度准则 统计损伤模型 水合物含量

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基于统计损伤本构模型的改进接触面模型研究 被引量：6

12

作者 李赛 汪优 +1 位作者 秦志浩 刘建华 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1247-1252,共6页

考虑桩土界面初始剪切刚度的深度效应,把接触面剪切应力和剪切应变沿接触面厚度均匀化,提出基于统计损伤本构模型的无厚度单元接触面本构模型,根据剪切实验的数据对改进的本构模型参数进行拟合,得到了不同法向应力下的模拟曲线。计算结... 考虑桩土界面初始剪切刚度的深度效应,把接触面剪切应力和剪切应变沿接触面厚度均匀化,提出基于统计损伤本构模型的无厚度单元接触面本构模型,根据剪切实验的数据对改进的本构模型参数进行拟合,得到了不同法向应力下的模拟曲线。计算结果表明:本文提出的无厚度单元接触面本构模型是正确的,能够合理地模拟桩土界面的力学行为,可以描述接触面剪切刚度的非线性变化,适用性强,有较高的理论和实际应用价值。 展开更多

关键词 桩土界面 无厚度单元 统计损伤本构模型 拟合参数

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大采高综放开采煤岩损伤统计力学模型 被引量：4

13

作者 高召宁 孟祥瑞 王向前 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2011年第5期31-34,86,共5页

根据特厚煤层大采高综放开采煤壁前方支承压力的分布特征,从煤岩内部缺陷的随机性分布特征出发,基于反映煤岩内部缺陷的微元强度服从韦布分布的概念,建立了支承压力作用下煤岩的损伤统计力学模型,确定了特厚煤层大采高综放面在煤壁片帮... 根据特厚煤层大采高综放开采煤壁前方支承压力的分布特征,从煤岩内部缺陷的随机性分布特征出发,基于反映煤岩内部缺陷的微元强度服从韦布分布的概念,建立了支承压力作用下煤岩的损伤统计力学模型,确定了特厚煤层大采高综放面在煤壁片帮不影响生产的情况下的合理采高,并分析了特厚煤层大采高综放面合理采高与煤壁片帮程度、煤层内摩擦角、煤层内聚力和顶煤变形的关系。最后,通过工程实例分析,验证了该模型的合理性。 展开更多

关键词 特厚煤层 大采高综放开采 损伤统计力学模型 合理采高 煤壁片帮

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延安Q_2黄土统计损伤本构模型研究 被引量：4

14

作者 张乐中 何青峰 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期1064-1070,共7页

中国黄土的物理力学性质改变具有明显的地域性,是一种特殊土体。以延安Q2黄土在不同围压和含水量下进行常规三轴试验获得的数据为基础,运用岩石统计损伤理论对延安Q2黄土的损伤本构模型进行研究。在考虑损伤门槛值对延安Q2黄土损伤变量... 中国黄土的物理力学性质改变具有明显的地域性,是一种特殊土体。以延安Q2黄土在不同围压和含水量下进行常规三轴试验获得的数据为基础,运用岩石统计损伤理论对延安Q2黄土的损伤本构模型进行研究。在考虑损伤门槛值对延安Q2黄土损伤变量的影响下,建立了延安Q2黄土在三轴压缩条件下的统计损伤本构模型,统计损伤本构方程中的参数通过对试验结果进行线性回归求得。试验和分析表明:在半对数坐标下,延安Q2黄土初始损伤点为三轴应力应变曲线的峰值拐点,对应的应力值为损伤应力门槛值。当施加的应力低于损伤门槛值时,应力应变曲线为线弹性关系,延安Q2黄土不发生损伤;而当施加的应力超过损伤门槛值时,延安Q2黄土发生损伤,并且随着施加的应力增大,损伤不断扩大。将统计损伤理论曲线与试验曲线进行对比,发现二者基本吻合,表明考虑损伤门槛值的延安Q2黄土统计损伤本构模型能较好的反映该地区黄土的变形破坏特征,对该区黄土地区岩土工程设计具有参考和借鉴作用。 展开更多

关键词 延安Q2黄土统计损伤本构模型

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岩石统计损伤本构模型与试验 被引量：14

15

作者 王苏生 徐卫亚 +2 位作者 王伟 王如宾 向志鹏 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期464-470,共7页

基于Mohr-Coulomb破坏准则以及岩石微元强度服从Weibull函数随机分布假设,通过有效应力原理引入孔隙水压力,构建了新的统计损伤本构模型,该模型可以考虑孔隙体积变化和损伤阀值的影响。此外,提出了一种新的岩石微元强度计算方法。为使... 基于Mohr-Coulomb破坏准则以及岩石微元强度服从Weibull函数随机分布假设,通过有效应力原理引入孔隙水压力,构建了新的统计损伤本构模型,该模型可以考虑孔隙体积变化和损伤阀值的影响。此外,提出了一种新的岩石微元强度计算方法。为使模型参数具有明确的物理意义,采用应力~应变曲线峰值点强度确定模型参数m和F0。采用砂岩常规三轴压缩试验对本构模型的合理性进行验证,并在此基础上,分析岩石损伤演化、孔隙率变化规律,探讨围压对模型参数的影响。结果表明,该模型能够较好地反映岩石三轴应力~应变关系。 展开更多

关键词 岩石力学 MOHR-COULOMB准则 WEIBULL分布 微元强度 统计损伤模型

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基于Lade-Duncan强度准则的统计损伤本构模型及其修正研究 被引量：11

16

作者 田振元 王伟 +2 位作者 朱其志 李雪浩 金新 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第35期104-108,125,共6页

在损伤力学理论基础上,根据Lemaitre应变等价性理论,并假定岩石微元强度服从Weibull随机分布,在微元强度度量方法上考虑损伤阀值的影响,结合Lade-Duncan强度破坏准则,建立了统计损伤本构模型。通过岩石三轴应力-应变试验曲线对模型进行... 在损伤力学理论基础上,根据Lemaitre应变等价性理论,并假定岩石微元强度服从Weibull随机分布,在微元强度度量方法上考虑损伤阀值的影响,结合Lade-Duncan强度破坏准则,建立了统计损伤本构模型。通过岩石三轴应力-应变试验曲线对模型进行验证,拟合效果良好;并针对模型不能反映残余应力阶段特征的不足进行修正。用公式法代替比较法求取损伤修正参数,建立了更加完善的统计损伤本构模型。通过与未修正模型对比发现,修正后的统计损伤模型能更好的模拟岩石破坏全过程的应力应变关系并能表征岩石残余强度特征,从而验证了该模型的合理性和可行性。 展开更多

关键词 岩石力学 Lade-Duncan强度准则 残余强度 损伤修正参数 统计损伤模型

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水压力作用下岩石统计损伤本构模型研究 被引量：4

17

作者 何志磊 朱珍德 +1 位作者 阮怀宁 代碧波 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2019年第6期54-59,共6页

为了探究水压力对岩石损伤的影响,在多孔材料弹性理论框架内,利用有效应力原理,结合连续损伤力学和统计理论把霍克-布朗(Hoek-Brown)准则作为微元体强度破坏准则,建立水压力作用下的岩石统计损伤本构模型;并根据残余强度和峰值强度的关... 为了探究水压力对岩石损伤的影响,在多孔材料弹性理论框架内,利用有效应力原理,结合连续损伤力学和统计理论把霍克-布朗(Hoek-Brown)准则作为微元体强度破坏准则,建立水压力作用下的岩石统计损伤本构模型;并根据残余强度和峰值强度的关系对损伤变量进行修正,使模型能够更好地反映岩石峰后阶段的软化特征。通过室内试验进行模型验证和参数分析,结果表明:建立的模型能够较好地反映水压作用下岩石的应力-应变关系;随着水压力的增大,模型参数n呈增大趋势,岩石的脆性度增高,参数F0呈减小趋势,岩石的强度降低;峰值点法在确定模型参数时优于曲线拟合法。研究成果对于水压力作用下岩体工程的安全分析有一定的参考价值。 展开更多

关键词 岩石力学 水压力 霍克-布朗准则 统计损伤模型 残余强度 峰值点法 曲线拟合法

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早龄期水泥基灌浆料受压统计损伤本构模型 被引量：5

18

作者 彭刚 牛荻涛 +1 位作者 胡晓鹏 高健齐 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期141-150,共10页

为研究早龄期水泥基灌浆料受压本构行为,对不同龄期(1 d≤t≤28 d)的水泥基灌浆料和同强度的普通混凝土开展单轴受压全过程试验,分析龄期对水泥基灌浆料、同强度混凝土单轴受压应力-应变曲线特征参数的影响,并将水泥基灌浆料的单轴受压... 为研究早龄期水泥基灌浆料受压本构行为,对不同龄期(1 d≤t≤28 d)的水泥基灌浆料和同强度的普通混凝土开展单轴受压全过程试验,分析龄期对水泥基灌浆料、同强度混凝土单轴受压应力-应变曲线特征参数的影响,并将水泥基灌浆料的单轴受压应力-应变曲线特征参数与同强度混凝土进行对比。结果表明:随着龄期的增长,试件峰值应力、峰值应变、极限应变、弹性模量、峰值割线模量、应变延性系数和能量耗散系数均有不同程度的增大;水泥基灌浆料试件峰值应力、峰值应变、极限应变、应变延性系数和能量耗散系数均大于同强度混凝土,但试件弹性模量、峰值割线模量均小于同强度混凝土。结合水泥基灌浆料自身特征,基于现有模型建立了修正的分段式水泥基灌浆料受压本构模型,并基于统计损伤理论推导给出了水泥基灌浆料受压统计损伤本构模型。建议的受压本构模型计算结果与试验结果吻合较好,可以较为准确地描述早龄期水泥基灌浆料在单轴受压作用下的受力变形特点。 展开更多

关键词 水泥基灌浆料 峰值应力 峰值应变 弹性模量 统计损伤本构模型

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三轴压缩下砂岩统计损伤本构模型探究 被引量：5

19

作者 韩心星 杨小彬 +1 位作者 刘恩来 王朋浩 《矿业科学学报》 2018年第2期165-170,共6页

在恒定围压下对砂岩进行三轴压缩试验,得到不同围压下的应力应变曲线。基于压缩过程中的裂隙体积应变来定义损伤变量,并假设裂隙体积应变的增量服从威布尔分布,考虑岩石压缩的非线性弹性性质和残余应力的影响,采用应变等效假说理论推导... 在恒定围压下对砂岩进行三轴压缩试验,得到不同围压下的应力应变曲线。基于压缩过程中的裂隙体积应变来定义损伤变量,并假设裂隙体积应变的增量服从威布尔分布,考虑岩石压缩的非线性弹性性质和残余应力的影响,采用应变等效假说理论推导了三轴压缩下砂岩的统计损伤本构模型,并对该理论模型进行试验验证,且探讨了不同围压下各模型参数的物理意义及变化规律。研究结果表明,该模型的正确性和合理性。 展开更多

关键词 裂隙体积应变 威布尔分布 非线性弹性性质 残余应力 统计损伤本构模型

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冻融循环作用下冰碛土力学特性及损伤机制研究

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作者 屈俊童 时启壮 +3 位作者 郭颖杰 张翔 刘熠 蒋德阳 《岩土力学》 北大核心 2025年第9期2859-2872,共14页

为研究云南典型冰碛土力学特性及损伤机制,利用TSZ-2型全自动应变控制三轴仪对云南典型冰碛土进行不同影响因素下的三轴剪切试验,讨论了不同温度、围压、含水率下冰碛土的力学特性,并引入考虑冻融与荷载耦合损伤变量D统计损伤本构模型... 为研究云南典型冰碛土力学特性及损伤机制,利用TSZ-2型全自动应变控制三轴仪对云南典型冰碛土进行不同影响因素下的三轴剪切试验,讨论了不同温度、围压、含水率下冰碛土的力学特性,并引入考虑冻融与荷载耦合损伤变量D统计损伤本构模型对冰碛土的偏应力-应变关系进行分析。研究结果表明:低围压条件下,初始含水率差异导致偏应力-应变曲线与破坏强度差异显著,随着围压增加,这种差异逐渐减小;在高围压条件下,冻融循环对最优含水率wopt=19%的土体影响小,土体表现出高黏聚力和低破坏强度损伤,土体强度降低但整体偏应力强度保持不变。围压能减弱劣化效应,且首次冻融损伤最大,破坏强度总衰减率随温度升高而增加,其中最优含水率试样的破坏强度总衰减率最小。冻融次数增加会导致偏应力强度降低,且首次降幅最大,其变化与含水率相关。此外,内摩擦角和黏聚力随冻融次数增加而明显衰减,其中最优含水率试样受劣化作用影响较小。基于三轴试验推导的引入耦合损伤变量D的统计损伤本构模型,能够有效表征偏应力-应变关系。研究表明,冻融次数对损伤的影响大于冻结温度。 展开更多

关键词 冻融循环 冰碛土 力学特性 损伤统计本构模型

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