巖土變形過程模擬的統(tǒng)計損傷方法新探討.pdf

1、巖土應(yīng)變軟硬化變形過程模擬是巖土力學(xué)研究的重要內(nèi)容。統(tǒng)計損傷理論的發(fā)展已為其開辟了一條良好的研究思路與途徑。但是，目前利用統(tǒng)計損傷理論建立的巖土損傷本構(gòu)模型存在一定不足，既不能反映復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)影響的巖土應(yīng)變軟硬化變形過程，也不能反映巖土變形過程的體積變化特性，而且，模型參數(shù)物理意義也不明確，須對此進(jìn)行深入探討，以完善巖土變形過程模擬研究的內(nèi)容。因此，本文就此展開研究，具有重要的理論與工程實(shí)際意義。 本文內(nèi)容主要包括巖石和飽和土應(yīng)

2、變軟硬化變形過程模擬方法。其一，在考慮巖石屈服或破壞后仍具承載力特征的巖石損傷模型研究基礎(chǔ)上，假定巖石微元強(qiáng)度服從正態(tài)分布，利用統(tǒng)計損傷理論，建立出巖石應(yīng)變軟硬化變形全過程模擬的損傷模型及損傷統(tǒng)計本構(gòu)模型，并通過探討巖石應(yīng)變軟硬化過程的特點(diǎn)和模型參數(shù)與巖石應(yīng)力應(yīng)變曲線特征參數(shù)(峰值點(diǎn)強(qiáng)度和應(yīng)變等)之間的關(guān)系，提出了巖石應(yīng)變軟硬化統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型參數(shù)確定方法，該模型具有參數(shù)物理意義明確、易于確定和適用于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)的特點(diǎn)；其二，在巖石損傷

3、模型研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合飽和土有效應(yīng)力原理，提出了反映飽和土損傷力學(xué)機(jī)理的新型損傷模型，據(jù)此，采用統(tǒng)計損傷理論，并引入體積變形模量，針對飽和土三種試驗(yàn)條件，分別建立出反映飽和土變形過程的統(tǒng)計損傷本構(gòu)模型，該模型能充分反映飽和土變形過程的體積變形的影響；其三，利用飽和土三軸試驗(yàn)曲線和已有巖石三軸試驗(yàn)曲線，對本文模型進(jìn)行了實(shí)例分析，驗(yàn)證了本文模型的合理性。 本文研究成果較現(xiàn)有同類研究成果明顯具有優(yōu)越性，完善了巖土應(yīng)變軟硬化變形過程模擬