岩体非协调变形的非欧模型

摘要

岩体是一个具有复杂构造层次的系统.在外力作用下,变形过程从力学性质来讲是一个力学性质对称性逐渐局部化的过程,因此使用流形的概念来描述就变得很自然.岩体复杂的内部结构使得在分析中所使用的基本体元的概念,及连续介质力学中的数学模型中使用的圣维南变形协调条件受到了置疑,因为在这种情况下出现了岩体变形的非协调.变形的非协调意味着外部度量与内部度量的不重合,介质的欧氏空间结构被破坏.使用微分几何的正交标架法能够完整地描述介质在具有非协调变形情况下的内部结构变化.在这一过程中使用的几何参量物理意义明确,可以作为描述非协调变形的热力学量.借助于不可逆热力学理论能够建立闭合的介质的非欧几何模型,这显著拓展了传统的弹塑性模型描述能力.