水-力耦合作用下隧道围岩本构模型研究

作者：贾朝军; 王永刚; 龚琛杰^*; 雷明锋; 施成华

来源：地下空间与工程学报, 2020, 16(S1): 100-107.

• 脆性岩石
• 水-力耦合
• 损伤
• 弹塑性
• 细观力学

水-力耦合作用下的脆性岩石力学行为对高压富水隧道工程的稳定性和安全性具有重要意义。本文提出了一种基于细观力学的脆性岩石弹塑性损伤模型。该模型在饱和介质不可逆热力学框架下推导了水-力耦合作用下脆性岩石损伤演化和塑性流动的演化规律。采用细观力学均匀化方法建立了损伤和强度屈服准则。与传统的唯像学模型相比,本文提出的模型能够反映水-力耦合过程脆性岩石损伤破裂机理,并且具有模型参数少,物理意义明确的优点。采用隐式本构积分算法得到了弹塑性和损伤耦合作用的计算表达式。通过对不同围压和不同渗压下的脆性岩石的一系列三轴压缩试验模拟。表明该模型能够较好地反映了水-力耦合作用下脆性岩石的主要力学行为。

• 单位
  甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司; 土木工程学院; 中南大学