矿山围岩蠕变破坏过程数值模拟

摘要

矿山开采中围岩的蠕变特性是影响岩体工程长期稳定的重要因素。本文在幂函数模型基础上,基于损伤力学理论,建立了能够描述加速蠕变过程的非线性蠕变损伤模型。模型采用最大拉应变准则和摩尔–库仑准则作为损伤判断准则。借助有限元分析软件编程实现该模型的数值求解。首先将数值模拟得到的结果与已有试验数据进行对比分析,验证了模型的正确性。然后进行了单轴和三轴压缩蠕变数值模拟,模拟得到了岩石蠕变破裂的3个典型阶段,即初始、稳定和加速蠕变阶段。研究结果表明:所建立的蠕变模型适合于模拟预测岩石的蠕变破坏,复杂的宏观蠕变破坏可以用细观单元的损伤来解释。