基于最小耗能原理的岩石损伤本构模型研究

作者：孙梦成; 徐卫亚^*; 王苏生; 王如宾; 王伟

来源：中南大学学报(自然科学版), 2018, 49(08): 2067-2075.

• 岩石力学
• 最小耗能原理
• 岩石统一能量屈服准则
• 损伤阈值
• 损伤演化方程

在连续损伤理论框架下引入最小耗能原理,将岩石统一能量屈服准则作为耗能约束条件,基于各向同性基本假定构建一种新型损伤本构模型。假定以岩石初始屈服点作为损伤阈值,模型考虑损伤阈值对损伤演化规律的影响;推导岩石三轴压缩强度和变形参量与模型参数的理论关系。为验证模型的合理性,对角砾熔岩进行不同围压下的常规三轴压缩试验,并分析破坏过程中岩石变形各阶段的能量演化特征。研究结果表明:该模型能较好地反映岩石材料在复杂应力条件下的非线性力学行为,且考虑损伤阈值影响的模型对岩石后屈服段的拟合精度更高,对复杂应力条件下的岩石工程安全分析具有参考价值。

• 单位
  岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室; 河海大学