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摘要
为揭示缓倾层状岩石在双轴应力状态下的力学特征与损伤演化规律，开展15°倾角以内层状砂岩的双轴压缩试验。为准确描述层状岩石的损伤演化过程，采用等效应变原理，结合横观各向同性岩石的弹性本构关系和统计损伤力学理论，建立双轴应力作用下层状岩石的统计损伤本构模型，并对试样压密段进行修正。分别采用解析法和拟合法对统计损伤模型进行求解验证。研究结果表明：缓倾层状砂岩在双轴应力作用下，其峰值强度和弹性模量均随层理倾角的增大而减小，随侧压的增大而增大；试样在破坏时均表现出劈裂和剪切复合型破坏的形态，随着层理倾角增加，试样破坏的主控因素逐渐由穿切层面的剪切裂纹转变为沿层面的剪切裂纹，随着侧压增大，试样破坏时产生的宏观裂纹逐渐增多，试样被这些裂纹切割成块，甚至出现板裂状剥落破坏；在压密段采用拟合法、弹性段和峰值后区采用解析法所得到的模型曲线与试验曲线吻合很好，所建立的损伤本构方程可以较好地反映缓倾层状岩石在双轴压缩下的损伤效应。
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单位中铁十八局集团有限公司; 土木工程学院; 中南大学
