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

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.