深部脆性岩石的力学行为与本构模型研究

摘要

通过深部脆性岩石的力学试验分析，获得了高应力下岩石变形破坏等力学行为响应规律。这一规律表明，深部脆性岩石具有显著的扩容效应和围压依赖性，显示出变形破坏控制机制的转化特征。同时，基于试验结果，提出了便于工程应用的强度参数和扩容参数随损伤演化的简化公式。依据这一结果，结合所发展的广义多轴应变能强度准则，在宏观力学的框架下，发展了一种考虑扩容和围压效应的硬化-软化本构模型。该模型能够反映试验中获得的主要特征，特别是扩容性、围压效应和脆延转换特征。最后，通过模拟试验和现场深部围压的卸荷破损现象验证了该模型的合理性和适用性。