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工作動態(tài)

武漢巖土所巖石強度準則研究取得進展

發(fā)表日期:2021-04-29來源:武漢巖土力學研究所放大 縮小

  強度準則是巖石力學理論研究和工程應(yīng)用中的一個重要問題。過去的研究已經(jīng)提出了許多巖石破壞準則,其中Mohr-Coulomb準則和Hoek-Brown準則應(yīng)用最廣泛,但均未考慮中間主應(yīng)力。實際上,試驗已經(jīng)證實了中間主應(yīng)力對巖石強度有實質(zhì)性影響。

  中國科學院武漢巖土力學研究所計算巖石力學課題組提出了一種簡單的巖石強度準則。該準則考慮了中間主應(yīng)力在巖石破壞過程中的作用。表達的之間的關(guān)系不是像Mohr-Coulomb準則那樣的直線關(guān)系,也不是像Hoek-Brown準則那樣的曲線關(guān)系,而是一條帶狀關(guān)系,反映了中間主應(yīng)力的影響。


  之間的關(guān)系(藍色區(qū)域為當前準則下95%的置信區(qū)間)  

  與線性莫爾-庫侖破壞準則相比,該模型在子午面上是非線性拋物線,使得該準則更適用于巖石力學。此外,在數(shù)值分析中,該準則比Mohr-Coulomb準則和Hoek-Brown準則更容易收斂:它在屈服面上有3條非光滑棱線,而Mohr-Coulomb準則和Hoek-Brown準則有6條非光滑的棱線?! ?/font>

  

主應(yīng)力空間下的圖像  

  通過經(jīng)典文獻所提供的8組實驗數(shù)據(jù)的驗證表明:所提出的強度準則比Mohr-Coulomb準則、Hoek-Brown準則、Drucker-Prager準則和修正Lade-Duncan準則更適合于巖石。該項研究最近在Mechanics of Materials上發(fā)表。

  8組巖石的三種模型的確定性系數(shù): (1) Dunham Dolomite, (2) Solenhofen Limestone, (3) Mizuho Trachyte, (4) Shirahama Sandstone, (5) KTB Amphibolite, (6) Marble, (7) Westerly Granite and (8) Yuubari shale。  

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