基于斷裂力學(xué)和損傷理論的裂隙巖體損傷機(jī)理研究.pdf

1、裂隙巖體在復(fù)雜的應(yīng)力條件下，其內(nèi)部損傷以及損傷演化過(guò)程對(duì)工程巖體強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及滲流等方面的影響一直是巖石力學(xué)與巖石工程中研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。為了研究分析裂隙巖體在復(fù)雜應(yīng)力作用下的損傷以及損傷演變過(guò)程對(duì)裂隙巖體的宏觀力學(xué)行為的影響，綜合巖石斷裂力學(xué)、損傷力學(xué)以及數(shù)值模擬理論對(duì)其進(jìn)行了初步研究。
　　基于斷裂力學(xué)理論，研究壓剪、拉剪應(yīng)力作用下裂隙巖體內(nèi)部原生裂紋起裂準(zhǔn)則、起裂方位和翼裂紋擴(kuò)展準(zhǔn)則，探討巖石巖橋強(qiáng)度、裂紋面內(nèi)摩擦系數(shù)、粘

2、結(jié)力、巖石內(nèi)摩擦系數(shù)、生裂紋間距、巖橋角、裂紋方位角等對(duì)裂紋貫通模式的影響機(jī)理。
　　結(jié)合斷裂力學(xué)理論與Betti能量互等定理，運(yùn)用疊加理論與體積平均等效假設(shè)，建立含有多組原生裂紋的裂隙巖體的損傷本構(gòu)方程，研究荷載作用下裂隙巖石內(nèi)部的翼裂紋擴(kuò)展長(zhǎng)度和原生裂紋數(shù)量的改變規(guī)律，揭示裂隙巖體動(dòng)態(tài)損傷演變機(jī)制。
　　根據(jù)模型計(jì)算出裂隙巖體復(fù)雜應(yīng)力作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線，通過(guò)對(duì)已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，表明該損傷以及損傷演化本構(gòu)模

3、型較為準(zhǔn)確地反映了孔隙裂隙巖石的物理響應(yīng)特征，對(duì)分析裂隙巖體損傷演化過(guò)程中的力學(xué)性質(zhì)具有一定參考作用。
　　由于裂隙巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,很難從物理本質(zhì)上研究其動(dòng)力響應(yīng)特性。基于TPHM模型，從巖石物理學(xué)角度研究了孔隙裂隙對(duì)巖石的彈性性質(zhì)和縱橫波速度的影響，建立了孔隙裂隙巖石介質(zhì)的TPHM波動(dòng)方程，通過(guò)對(duì)已有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，表明該方程較為準(zhǔn)確地反映了孔隙裂隙介質(zhì)動(dòng)力響應(yīng)特征，本質(zhì)上考慮了巖石孔隙裂隙對(duì)巖石宏觀物理性質(zhì)的影響，