水压轴压联合作用下煤岩的统计损伤本构模型研究

摘要

从煤岩内部节理、裂隙和物质分界面等缺陷的随机性分布特征出发,基于反映煤岩内部缺陷的微元强度服从Weibull分布的概念,建立了水压和轴压联合作用下煤岩的损伤本构模型.以东庞北井9#煤静态压缩试验为基础确定了模型里面的相关参数,并得出了与峰值应力对应的累积损伤度(即临界损伤度).研究结果表明:(1)模型参数少且易于确定;(2)模型能反映围压效应,即可以体现煤岩体强度随水压变化的规律;(3)模型参数确定方法揭示了模型参数的物理意义;(4)可以通过不同围压下煤岩体应力-应变全曲线特征及在不同围压下峰值应力与应变之间的关系来确定模型参数;(5)在弹性矩阵中引入孔隙水压力影响因子来考虑孔隙水压力对煤岩损伤本构模型的影响,这种方法被证明是可行的.