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裂隙岩体损伤演化本构模型的实现及应用
  • ISSN号:1000-4548
  • 期刊名称:岩土工程学报
  • 时间:0
  • 页码:1047-1053
  • 语言:中文
  • 分类:TU452[建筑科学—岩土工程;建筑科学—土工工程]
  • 作者机构:[1]中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083, [2]湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南湘潭411201
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(50774093 10972238); 2006年高等学校博士学科点专项科研资助项目(20060533071)
  • 相关项目:水—岩作用下裂隙岩体损伤—流变—断裂耦合理论及应用研究
中文摘要:

裂隙岩体在裂隙起裂、扩展损伤至失稳破坏过程中,同时存在损伤和断裂两种缺陷的累积和发展,且断裂又会造成损伤的进一步累积,岩体的断裂与损伤密切相关。将裂隙岩体视为含损伤连续介质,通过综合考虑压剪应力状态和拉剪应力状态下裂纹起裂、扩展损伤演化,用初始损伤张量和裂纹扩展附加损伤张量描述裂隙岩体的损伤演化过程,将压剪应力状态和拉剪应力状态下裂纹的初始损伤张量以及裂纹起裂扩展后附加损伤张量引入到自定义本构模型中,用VC++开发了可模拟裂纹在各种应力状态下起裂、扩展损伤演化的自定义本构模型动态链接库(DLL),该模型中用体积模量和剪切模量的损伤度来表示损伤。用该自定义本构模型对一隧道稳定性进行了分析。经分析发现:隧道围岩的断裂损伤范围比屈服破坏的范围大一倍左右;不考虑损伤的隧道围岩的最大位移量为0.05 m,考虑损伤的隧道围岩的最大位移量在达到0.1 m,断裂损伤区岩体的体积模量和剪切模量也有较大程度的降低。该自定义本构模型可以用来模拟裂隙岩体的损伤演化过程,模拟的结果能够为工程实践提供合理建议。

英文摘要:

The damage and rupture of fractured rock mass will accumulate and develop simultaneously during the process of its crack occurrence and growth and failure.The damage will be accumulated owing to the rupture.The damage is closely related to the rupture.Assuming the fractured rock mass as contineous mass with damage and considering the crack occurrence and growth under compressive-shear stress state and tension-shear state,the damage evolution is simulated by introducing the initial damage tensors and additional damage tensors.The two tensors are introduced into the user-defined constitutive model DLL(Dynamic Linked Library).The model is used to simulate one tunnel.Through simulation,the damage region is about twice the yield failure region.The maximum displacement of the rock mass is 0.05 m when the damage is not considered.The maximum displacement is 0.1 m when the damage is considered.The bulk and shear moduli are reduced to some extent.The proposed model is applicable for simulating the damage evolution of the rock mass.The simulated results can provide a resonable reacommendation to the engineering practices.

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期刊信息
  • 《岩土工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国水利学会 中国土木工程学会 中国力学学会 中国建筑学会 中国水力发电工程学会 中国振动工程学会
  • 主编:蔡正银
  • 地址:南京虎踞关34号
  • 邮编:210024
  • 邮箱:ge@nhri.cn
  • 电话:025-85829553 85829534
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-4548
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1124/TU
  • 邮发代号:28-62
  • 获奖情况:
  • 中国科协二等奖,江苏省首届优秀期刊奖,连续三次被评为核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:54826