岩石分级加卸载本构及能量演化规律

论文摘要

隧道或巷道围岩在掘进过程中常受到周期荷载的作用使得岩石的力学响应发生变化,故循环加卸载作用下岩石本构模型的研究对于隧道或巷道围岩的稳定性有重要作用。循环荷载作用下的岩石统计损伤本构对于围岩变形预测起关键作用,对围岩的支护也能起到指导作用。在实际工程当中周期荷载的应力峰值是不断变化的,所以分级加卸载本构模型更贴合工程实际。对于岩石统计损伤本构的建立,由于岩石裂纹数服从Weibull分布,Griffith准则认为岩石的破坏是由于裂纹扩展导致的,故本文基于Griffith准则和Weibull分布建立了一种能够描述分级加卸载岩石本构模型。分级加卸载本构虽然能够描述岩石破坏时的力学响应,但是对于岩石破坏本质的反映却不甚理想。通过对比单轴分级加卸载应力-应变曲线和单轴压缩应力-应变曲线的演化规律发现单轴压缩应力应变曲线是单轴分级加卸载应力应变曲线的外包络线,并且目前关于能量的研究中都是关于循环加卸载过程中的弹性能、塑性能及滞回环演化规律进行分析,而较少关于单轴压缩破坏过程中各阶段的能量演化的分析,单轴压缩过程的能量分析有助于探索岩石压密阶段、弹性阶段、塑性阶段的各能量之间的比例和演化规律、以及岩石的储能性质。本次试验拟采用单轴分级加卸载试验和单轴压缩试验两种方式,对单轴压缩过程中能量演化规律进行分析。基于单轴压缩破坏过程中弹性能和塑性能量比值与应力的演化规律,对岩石的储能性指标弹性能量指数计算公式进行修正。图33表5参50

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘之喜

导师: 罗吉安

关键词: 分级加卸载,本构模型,耗散能,滞回环,弹性能量指数

来源: 安徽理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 安徽理工大学

分类号: TU45

总页数: 60

文件大小: 4090K

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