考虑初始压密阶段的千枚岩变形破坏全过程统计损伤本构模型
李占甫,莘子健,付聪,李玉豪,张家铭
摘要(Abstract)：
针对现有岩石本构模型在模拟初始压密阶段非线性变形时存在的不足，在分析岩石变形机理的基础上，将岩石抽象为由空隙和骨架两部分组成的材料，结合宏观与微观综合分析了岩石变形与空隙和骨架两部分变形之间的关系。选用Drucker-Prager准则并以含有大量初始微结构面的千枚岩为对象，对其在低围压状态下的全过程变形特征进行模拟研究。利用统计损伤理论建立岩石的本构模型，并给出相关参数的确定方法。将文章模型和已有相关模型的计算结果与试验曲线进行比较分析，结果表明，所建模型能够较好地反映荷载作用下岩石变形破坏的全过程，有效地验证了文章所建岩石损伤统计本构模型的合理性和优越性。
关键词(KeyWords)： 初始压密;非线性;本构模型;统计损伤;千枚岩
基金项目(Foundation): 安徽省交控建设管理有限公司科技项目（编号：JKKY-2021-04）
作者(Author): 李占甫,莘子健,付聪,李玉豪,张家铭
DOI: 10.16330/j.cnki.1007-7359.2022.05.052
参考文献(References)：
- [1]谢和平.岩石混凝土损伤力学[M].徐州:中国矿业大学出版社,1990.
- [2]尹杰,姜光成,胡乃联.基于不同准则的岩石统计损伤本构模型对比及其修正研究[J].矿业研究与开发,2015,35(12):101-105.
- [3] Krajcinovic D.Creep of structures continuous damage mechanics approach[J]. Journal of Structural Mechanics,1983,11(1):1-11.
- [4]曹文贵,方祖烈.岩石损伤软化统计本构模型之研究[J].岩石力学与工程学报,1998,17(6):628-633.
- [5] Lemaitre J. How to use damage mechanics[J]. Nuclear Engineering and Design,1984,80(2):233-245.
- [6]石崇,蒋新兴,朱珍德,等.基于HoekBrown准则的岩石损伤本构模型研究及其参数探讨[J].岩石力学与工程学报,2011,30(S1):2647-2652.
- [7]曹瑞琅,贺少辉,韦京,等.基于残余强度修正的岩石损伤软化统计本构模型研究[J].岩土力学,2013,34(6):1652-1660,1667.
- [8]曹文贵,张升,赵明华.基于新型损伤定义的岩石损伤统计本构模型探讨[J].岩土力学,2006,27(1):41-46.
- [9]周永强,盛谦,冷先伦,等.考虑残余强度和阈值影响的岩石弹性损伤统计模型[J].长江科学院院报,2016,33(3):48-53.
- [10]刘冬桥,王焯,张晓云.岩石应变软化变形特性及损伤本构模型研究[J].岩土力学,2017,38(10):2901-2908.
- [11]曹文贵,张超,贺敏,等.考虑空隙压密阶段特征的岩石应变软化统计损伤模拟方法[J].岩土工程学报,2016,38(10):1754-1761.
- [12]张超,陈秋南,杨期君,等.考虑初始空隙闭合及其影响的脆性岩石变形破坏全过程模拟[J].煤炭学报,2020,45(3):1044-1052.
- [13]李修磊,陈洪凯,张金浩.考虑初始空隙压密特征的岩石变形全过程损伤统计本构模型[J/OL].西南交通大学学报:1-8[2022-03-23].
- [14]李玉兰.真应力-应变的定义及其力学特征[J].重庆大学学报,2001,24(3):58-60.
- [15]周阳,苏生瑞,李鹏,等.板裂千枚岩微观结构与力学性质.吉林大学学报（地球科学版）,2019,49(2):504-513.