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非貫通裂隙巖體損傷演化率相關(guān)性及變形特征

作者:鄧正定; 向帥; 周尖榮; 王觀石; 王月梅 江西理工大學(xué)建筑與測繪工程學(xué)院; 江西贛州341000; 江西理工大學(xué)江西省環(huán)境巖土與工程災(zāi)害控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; 江西贛州341000; 深圳勘察測繪研究院有限公司; 廣東深圳518000; 江西理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院; 江西贛州341000

摘要:含非貫通裂隙巖體是自然界中巖體的主要賦存形式,其裂隙幾何特征對(duì)巖體的強(qiáng)度及變形均產(chǎn)生顯著影響。應(yīng)變率對(duì)巖體的損傷演化及黏滯效應(yīng)也具有顯著的率相關(guān)性。首先,運(yùn)用模型元件的方法,將非貫通裂隙巖體動(dòng)態(tài)破壞過程視為具復(fù)合損傷、靜態(tài)彈性特性、動(dòng)態(tài)黏滯特性的非均質(zhì)點(diǎn)組成,對(duì)黏彈性響應(yīng)的Maxwell體進(jìn)行改進(jìn),將細(xì)觀損傷體與裂隙損傷演化的宏觀損傷體根據(jù)等效應(yīng)變假設(shè)并聯(lián)組成宏細(xì)觀復(fù)合損傷體,構(gòu)建綜合考慮巖體宏細(xì)觀缺陷的動(dòng)態(tài)損傷模型;其次,基于斷裂力學(xué)及應(yīng)變能理論,對(duì)巖體宏觀裂隙動(dòng)態(tài)擴(kuò)展的能量機(jī)制進(jìn)行分析,綜合考慮初始裂隙應(yīng)變能、裂隙動(dòng)態(tài)損傷演化過程應(yīng)變能、裂隙閉合應(yīng)變能,得到裂隙巖體宏觀動(dòng)態(tài)損傷變量計(jì)算公式;最后,將模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,證明了模型的合理性,同時(shí)利用模型討論了裂隙傾角、應(yīng)變率、巖石性質(zhì)對(duì)巖體變形特征的影響規(guī)律。

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