高應(yīng)力條件下巖石變形全過程統(tǒng)計損傷模擬方法.pdf

1、隨著淺部資源的日益減少，進(jìn)入深部開采已經(jīng)成為國內(nèi)外礦產(chǎn)資源開采的趨勢。深部巖石處于“三高一擾動”的復(fù)雜環(huán)境，使得深部巖體的力學(xué)特性與淺部巖石相比有明顯的差別，同時也在造成了巖爆、突水、頂板大面積來壓和采空區(qū)失穩(wěn)等災(zāi)害性事故在程度上加劇，頻度上提高，成災(zāi)機(jī)理更加復(fù)雜。深入的研究高應(yīng)力條件下的巖體力學(xué)性質(zhì)對于避免深部資源開采過程中的重大事故發(fā)生，具有重要的理論指導(dǎo)意義和現(xiàn)實(shí)意義。而巖石變形全過程模擬能有助于了解巖石的力學(xué)性質(zhì)。因此為了更好的

2、闡釋深部巖石的力學(xué)特性，本文建立了適用于高應(yīng)力條件下的巖石統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型。
　　為建立能夠反映高應(yīng)力條件下巖石變形全過程模擬方法，首先，對現(xiàn)階段國內(nèi)外的相關(guān)研究成果進(jìn)行總結(jié)和歸納，了解巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則的適應(yīng)條件，探討巖石材料的變形機(jī)理和變形過程，并對巖石的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了深入的研究為建立巖石的本構(gòu)模型打下基礎(chǔ)。
　　采用非線性的Mohr-Coulomb強(qiáng)度準(zhǔn)則以適用高應(yīng)力條件下的巖石，并在此基礎(chǔ)上提出了高應(yīng)力條件下巖石微元強(qiáng)度度

3、量方式，同時，引入統(tǒng)計損傷理論，考慮損傷閥值對巖石損傷度量的影響從而建立了統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型;其次，根據(jù)巖石三軸試驗(yàn)曲線特征給出了模型參數(shù)的確定方法，并在峰值應(yīng)力和峰值應(yīng)變分別與圍壓之間的關(guān)系基礎(chǔ)上建立了能夠反映不同圍壓下巖石變形的統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型。
　　通過對Hoek-Brown準(zhǔn)則的修正，使其能夠描述高應(yīng)力條件下巖石的破壞特征，并引入統(tǒng)計損傷理論，考慮殘余強(qiáng)度對巖石損傷度量的影響從而建立了統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型。
　　最后，將試