锦屏大理岩卸荷本构模型与数值模拟研究  

Research on constitutive model of Jinping marble under unloading conditions and numerical simulation

作　　者：李新平[1] 赵航[1,2] 肖桃李[1,3] 

机构地区：[1]武汉理工大学道路桥梁与结构工程重点实验室,武汉430070 [2]武汉理工大学土木工程与建筑学院,武汉430070 [3]长江大学城市建设学院,湖北荆州434023

出　　处：《岩土力学》2012年第S2期401-407,共7页Rock and Soil Mechanics

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.50974100;No.41102182);武汉理工大学自主创新研究基金资助(No.2012-YB-15)

摘　　要：锦屏二级水电站深埋引水隧洞位于高地应力区,对取自隧洞内的大理岩进行常规三轴压缩试验、峰前卸围压试验。基于大理岩的峰前卸荷试验,研究峰前卸荷条件下岩石的变形、参数及破裂特征,建立峰前卸荷条件下岩石的幂函数型Mohr强度准则,给出数值仿真试验中大理岩的峰前卸载条件,利用有限差分程序FLAC3D建立了数值仿真模型,对模型进行了计算与分析,最后与室内试验结果对比,得到峰前卸荷状态下大理岩力学特性的相关规律。研究结果表明,幂函数型Mohr强度准则可较好地反映峰前卸荷条件下岩石的强度特性;卸围压初期,岩石试件呈现出明显的弹塑性特征;卸荷过程中岩石试件发生破坏时的峰值强度和围压降值随着围压增加而变大。研究结论揭示了锦屏大理岩卸载应力路径下的力学特性,具有一定的理论参考价值。锦屏二级水电站深埋引水隧洞位于高地应力区,对取自隧洞内的大理岩进行常规三轴压缩试验、峰前卸围压试验。基于大理岩的峰前卸荷试验,研究峰前卸荷条件下岩石的变形、参数及破裂特征,建立峰前卸荷条件下岩石的幂函数型Mohr强度准则,给出数值仿真试验中大理岩的峰前卸载条件,利用有限差分程序FLAC3D建立了数值仿真模型,对模型进行了计算与分析,最后与室内试验结果对比,得到峰前卸荷状态下大理岩力学特性的相关规律。研究结果表明,幂函数型Mohr强度准则可较好地反映峰前卸荷条件下岩石的强度特性;卸围压初期,岩石试件呈现出明显的弹塑性特征;卸荷过程中岩石试件发生破坏时的峰值强度和围压降值随着围压增加而变大。研究结论揭示了锦屏大理岩卸载应力路径下的力学特性,具有一定的理论参考价值。

关 键 词：大理岩 峰前卸荷 强度准则 数值仿真 

分 类 号：P634.1[天文地球—地质矿产勘探] TU45[天文地球—地质学]