科学视点

武汉岩土所岩石强度准则研究获进展

  强度准则是岩石力学理论研究和工程应用的重要问题。以往研究提出了较多岩石破坏准则,Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准则应用广泛,但均未考虑中间主应力。实际上,试验已证实了中间主应力对岩石强度有实质性影响。

中国科学院武汉岩土力学研究所计算岩石力学课题组提出了一种简单的岩石强度准则 。该准则考虑了中间主应力在岩石破坏过程中的作用。表达的  之间的关系不是像Mohr-Coulomb准则那样的直线关系,也不是像Hoek-Brown准则那样的曲线关系,而是一条带状关系,反映了中间主应力的影响。

  与线性莫尔-库仑破坏准则相比,该模型在子午面上是非线性抛物线,使该准则更适用于岩石力学。此外,在数值分析中,该准则比Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准更易收敛:它在屈服面上有3条非光滑棱线,而Mohr-Coulomb准则和Hoek-Brown准则有6条非光滑的棱线。

  通过经典文献所提供的8组实验数据的验证表明:所提出的强度准则比Mohr-Coulomb准则、Hoek-Brown准则、Drucker-Prager准则和修正Lade-Duncan准更适合于岩石。近日,相关研究成果发表在Mechanics of Materials上。


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