一种采用残余强度构建损伤岩石本构关系的方法技术

本发明专利技术涉及一种采用残余强度构建损伤岩石本构关系的方法，该方法进行岩石室内三轴压缩试验，测取岩样的轴压σ1、围压σ3、峰值强度应变ε1c、残余强度σr，计算岩石弹性模量E和泊松比μ，并根据三轴压缩试验结果进行数据回归，计算岩块的单轴抗压强度σci和经验强度参数mi；然后建立了能够反映岩石峰后软化特征的三维损伤统计本构关系；最后根据岩石全应力-应变曲线几何特性的四个边界条件，求解本构关系参数n和F0，利用Matlab软件绘制本构关系曲线。这种本构关系能够充分反映岩石的峰后软化和残余强度特征，很好的描述岩石破裂过程的全应力-应变关系，使理论公式更符合岩石材料的实际情况，并且该法能够简易实现，广泛应用于岩石材料的理论分析，具有实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及构建损伤岩石本构关系的方法，特别是涉及。
技术介绍
本构关系是表征材料力学性质的数学关系。为了预测物体在荷载的作用下的力学响应，必须先确定物体的组成材料符合的本构关系。本构关系是研究材料力学性能的理论基础。岩石是一种含原始损伤和缺陷的非匀质材料，岩石的宏观破坏现象可以看作是许多微细观破坏的平均效用的叠加。现有的技术方案中关于构建岩石损伤本构关系主要有两方面途径。一方面是以试验为基础，假设在荷载作用下岩石损伤变量和应力-应变服从某种特定的关系模式，然后用该模型来模拟岩石试验得到的实测全应力-应变关系曲线，求其参数。实际岩石损伤不仅受到岩石内部随机分布的缺陷支配，还受到岩石内部应力应变状态控制，因而此类本构关系存在一定的局限性。另一方面是从岩石微元强度服从随机分布的特点出发，推导损伤变量与应力应变状态关系，从而建立岩石统计损伤本构关系，并用它来模拟实验结果，但在研究中假定微元破坏符合Drucker-Prager准则时，因结果偏为保守而缺乏合理性；假定微兀破坏符合Mohr-Coulomb准则时，因Mohr-Coulomb准则无法描述拉应力区、低应力区和高应力区的破坏强度，依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用残余强度构建损伤岩石本构关系的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：?(1)采用岩石室内三轴压缩试验，测取岩样的轴压σ1、围压σ3、峰值强度应变ε1c、残余强度σr，计算岩石弹性模量E和泊松比μ，所述岩石弹性模量为：?E＝(σ1?σ3)(50)/εh(50)式中：(σ1?σ3)(50)是实际主应力差的50％，单位为Pa；εh(50)是(σ1?σ3)(50)对应的轴向压缩应变。?(2)根据三轴压缩试验结果进行数据回归，计算岩块的单轴抗压强度σci，经验强度参数mi，对完整岩块取经验强度参数时，取s＝1、α＝0.5、mb＝mi，则霍克?布朗(Hoek?Brown)准则变为：?式中：σci为...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曹瑞琅，朱江，贺少辉，陈庆才，
申请(专利权)人：北京交通大学，锦州铁道勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：