一种基于弹性能释放率的岩石新型统计损伤本构模型
2021-01-21刘文博孙博一张树光
水文地质工程地质 2021年1期
刘文博,孙博一,陈 雷,张树光
(1.广西岩土力学与工程重点实验室,广西 桂林 541004;2.辽宁工程技术大学土木工程学院,辽宁 阜新 123000)
国内外学者在大量研究和试验中发现,岩石在加载过程中力学性质劣化规律具有离散性和随机性[1-3]。结合概率论和统计学理论假设岩岩石损伤规律满足Weibull 分布函数[4-5],以此建立统计损伤本构模型,可以更好地描述岩石破坏变形规律。因此,对岩石统计损伤本构理论进行进一步研究,可为今后研究和试验分析奠定基础。
已有研究将损伤变量当作联系岩土材料结构特征和力学行为特性之间的重要变量,进而建立岩石损伤本构模型[6-9]。Lai 等[10]开展了在不同含水率、不同温度下的冻土单轴力学特性试验,建立了考虑含水率和温度的统计损伤模型;Li 等[11]基于连续性损伤介质理论以及岩石微元强度满足Weibull 分布的假设,建立了可以较好反映岩石应变软化特性的损伤模型;张德等[12]在考虑孔隙体积变化对应变特性影响的基础上,建立了一种新型损伤模型,可以较好地反映损伤与孔隙率的演化规律;王苏生等[13]通过对冻砂性土在σ-τ平面上微元强度特性的分析,利用连续性损伤理论建立了统计损伤本构模型和体积损伤模型;王凯等[14]研究不同含水率对煤岩变形破坏变化规律的影响,进而建立反映含水率对煤岩应力-应变影响的损伤统计模型;曹文贵等[15]假设岩石是由颗粒骨架和空隙两部分组成,从微观角度分析岩石变形破坏机理与应力应变关系,通过引入损伤统计力学建立了考虑空隙变形的损伤模型;……
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