层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法技术

技术编号:42208071 阅读:22 留言:0更新日期:2024-07-30 18:51
本发明专利技术提供了一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤S1:建立本构模型的应力应变关系:构建岩石基质的第一柔度矩阵;构建主级层面的第二柔度矩阵;构建二级结构面的第三柔度矩阵;将所述第一柔度矩阵、第二柔度矩阵和第三柔度矩阵进行相加,得到全局柔度矩阵;步骤S2:对所述岩石基质、主级层面和二级结构面进行破坏模式描述,以构建所述本构模型的强度准则。在复合层状岩体本构模型基础上建立综合考虑岩石基质、主级层面、切层节理组或随机裂隙的影响的三维等效层状节理岩体力学模型,本构模型中力学参数明确,便于取值,计算结果合理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程本构模型研究,具体涉及一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法


技术介绍

1、自然界中具有层状构造的沉积岩约占陆地总面积的60%以上,部分变质岩也具有显著的层状构造特征,因此许多大型水利水电工程不可避免地会建设在具有层状岩体的复杂地质环境中。

2、由于在形成过程中经历了复杂的地质构造作用,层状岩体表现出较为特殊的赋存特征,不仅具有定向成层的主级层面(层理、片理等),而且往往分布有贯穿或非贯穿的次级结构面(切层节理组、层内随机裂隙等),形成一种包含主、次级结构面的“二级结构”,使其表现出更为复杂的各向异性特征。

3、层状节理岩体的力学各向异性是其区别于其他岩体最重要的特性,也是岩石力学领域的研究热点和难点。数值分析方法是研究层状节理岩体力学各向异性的有力手段,在进行层状节理岩体分析计算时,层面通常有显式和隐式两种实现方式。显式方法主要通过节理单元或接触面单元来模拟层面,能够实现层状节理岩体结构的物理还原,模型的各项参数物理意义清晰、概念明确,但模型建立过程较复杂,且计算效率较低,对于当前的计算能力,庞大的模本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述第一柔度矩阵的构建方法包括:

3.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述第二柔度矩阵的构建方法包括:

4.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述第三柔度矩阵的表达式为:

5.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述全局柔度矩阵的表达式为:

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【技术特征摘要】

1.一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述第一柔度矩阵的构建方法包括:

3.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述第二柔度矩阵的构建方法包括:

4.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述第三柔度矩阵的表达式为:

5.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:所述全局柔度矩阵的表达式为:

6.根据权利要求1所述的一种层状节理岩体三维等效连续本构模型构建方法,其特征在于:对所述岩石基质进行破坏模式描述的方法包括:设定...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩钢黄书岭丁秀丽张雨霆何军刘登学郁培阳
申请(专利权)人:长江水利委员会长江科学院
类型:发明
国别省市:

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