白垩系软岩的一种增量型统计损伤本构模型

摘要

白垩系地层软岩的三轴应力-应变曲线具有显著的非线性分阶段特征,为准确模拟其损伤发展规律,从软岩变形机理出发,认为软岩存在初始损伤,并引入损伤恢复变量,以轴向应变为损伤演化控制量,并服从幂函数分布,建立了裂隙压密阶段的损伤本构方程.弹性阶段后,损伤变量增加,软岩损伤部分应力由残余强度承担,以软岩微元强度为损伤演化变量,并满足Weibull分布,得到可模拟残余强度的损伤方程.将损伤方程对轴向应变求导,建立了白垩系软岩的一种增量型的统一损伤本构模型,通过三轴试验结果,对损伤参数进行反演,得到损伤参数与围压之间的关系.将模型导入ABAQUS有限元程序,对三轴压缩试验进行模拟,并将试验值和数值解进行比较,两者较为吻合,表明建立的损伤模型是合理、有效的.