基于摩尔-库仑模型的非线性本构模型的开发及其在应变局部化中的应用  

Development of nonlinear constitutive model based on Mohr-Coulomb constitutive model and its application to strain localization

作　　者：陶帅[1] 王学滨[1] 潘一山[1] 王玮[1] 

机构地区：[1]辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000

出　　处：《岩土力学》2011年第S1期403-407,共5页Rock and Soil Mechanics

基　　金：国家自然科学基金项目(No.50974069);辽宁省教育厅2009年度高等学校科研项目(No.2009A322);国家重点基础研究发展计划(No.2010CB226803)

摘　　要：以FLAC中的Mohr-Coulomb(M-C)本构模型为基础,在C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二次开发。针对应力及位移的分布规律,将理想弹塑性的Hoek-Brown(H-B)本构模型、M-C本构模型及自定义本构模型的数值解及H-B本构模型的理论解进行了比较,验证了自定义本构模型的正确性。采用弹-脆-塑性的自定义本构模型,以先加载,后挖洞的方式模拟了圆形巷道围岩的应变局部化过程,在计算模型的边界条件对称及均质本构参数的条件下,模拟出了4个对称的V型坑,模拟结果与静水压力条件下岩爆的现场观测及试验结果吻合,而采用接近脆性的H-B应变软化模型所得结果的对称性较差。以FLAC中的Mohr-Coulomb(M-C)本构模型为基础,在C++环境下实现了考虑拉伸截断的非线性本构模型的二次开发。针对应力及位移的分布规律,将理想弹塑性的Hoek-Brown(H-B)本构模型、M-C本构模型及自定义本构模型的数值解及H-B本构模型的理论解进行了比较,验证了自定义本构模型的正确性。采用弹-脆-塑性的自定义本构模型,以先加载,后挖洞的方式模拟了圆形巷道围岩的应变局部化过程,在计算模型的边界条件对称及均质本构参数的条件下,模拟出了4个对称的V型坑,模拟结果与静水压力条件下岩爆的现场观测及试验结果吻合,而采用接近脆性的H-B应变软化模型所得结果的对称性较差。

关 键 词：Mohr-Coulomb本构模型 Hoek-Brown本构模型 非线性本构模型 圆形巷道 应变局部化 V形坑 

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