岩石应变软硬化特性转化的统计损伤理论研究

摘要

本文论述了岩石应变软硬化特性转化的统计损伤理论研究。 岩石应变软硬化变形过程的模拟即本构模型是岩石力学的基础研究内容，而岩石应变软硬化特性相互转化条件及强度准则是岩石本构模型的重要组成部分，人们对此问题的研究目前尚处于起步阶段，仅有的研究成果只能反映岩石应力状态对岩石应变软硬化特性的影响，无法同时反映应力状态与岩石本身物理力学性质的综合影响。 鉴于此，就这一问题展开研究，具有重要的理论与工程实际意义。在现有能充分反映岩石应变软硬化特性的损伤统计本构模型研究基础上，首先，通过对岩石应变软硬化机理及岩石应变软硬化过程的应力应变曲线的变化规律的探讨，深入研究了岩石应变软硬化特性相互转化条件的研究方法，并得到了岩石应变软硬化特性相互转化的定量化条件，它不仅能反映岩石应力状态而且还能同时反映岩石本身物理力学性质对岩石应变软硬化特性转化的影响，深化了对岩石应变软硬化特性转化力学机理的认识。 然后，通过对岩石应力应变全曲线在岩石破坏或屈服点的曲率变化规律的探讨，深入研究了利用多元函数求极值的岩石强度准则的确定方法，并初步建立了能反映实际的新型岩石强度准则，它能反映多种复杂因素对岩石强度的影响，也能更好地符合岩石强度包络线的特征。 工程实例分析表明，本文建立的岩石应变软硬化特征转化的定量化条件和新型岩石强度准则与实测吻合良好，丰富和完善了岩石本构关系的研究内容。