余俊，李真，潘伟波，何月

(中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)



考虑黏聚力弱化的岩石软化模型研究

余俊，李真，潘伟波，何月

(中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075)

摘要:大量研究表明，岩石的破损可以认为是微裂隙的发展过程，从宏观角度体现为黏聚力的弱化和内摩擦角增强。以往的软化模型研究大都考虑了内摩擦角的变化，在前人研究的基础上，将黏聚力的变化引入其中，研究考虑黏聚力弱化的岩石软化模型。将力学参数假设成峰后应变的函数，基于摩尔-库伦破坏准则，建立了以峰后内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr为表征的峰后软化曲线斜率公式。利用Tennessee大理岩试验数据对公式进行验证，得出了内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr关于围压以及峰后应变的函数关系式，利用Matlab得到了峰后内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr拟合曲面，继而论证了岩石峰后力学参数软化规律的假设。将峰后内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr的拟合函数关系式代入到岩石峰后曲线斜率公式中，利用增量广义胡克定律模拟绘出Tennessee大理岩不同围压下的全应力-应变曲线，结果表明不同围压下数值模拟曲线与试验曲线吻合较好，从而验证了本文提出的力学模型的合理性。

关键词：峰后内摩擦角；峰后黏聚力；应力-应变曲线；广义胡克定律；力学模型

大量的室内试验和现场测试结果表明岩石材料的变形和破坏特征与金属材料显著不同。正是由于岩石类材料具有与金属材料不同的材料特性，决定了岩石类材料有许多不同于金属的力学特征，如峰后软化特性等[1-2]。……