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基于能量原理的岩石卸荷破坏判据研究
1
作者 张钦榕 郭建强 +3 位作者 刘继 王姣姣 伍安杰 王涓 《金属矿山》 北大核心 2025年第3期25-35,共11页
深地空间岩体赋存环境较为复杂,探明采动扰动下岩石卸荷破坏的前兆信号对深部资源安全开采具有重要意义。针对采动扰动的岩石加卸载破坏问题,基于能量耗散理论,建立了考虑扰动损伤的岩石破坏判据。探究了不同岩石加卸载过程及破坏时的... 深地空间岩体赋存环境较为复杂,探明采动扰动下岩石卸荷破坏的前兆信号对深部资源安全开采具有重要意义。针对采动扰动的岩石加卸载破坏问题,基于能量耗散理论,建立了考虑扰动损伤的岩石破坏判据。探究了不同岩石加卸载过程及破坏时的判据指数变化规律,分析了判据指数与岩石破坏的内在联系。并基于新建立的岩石破坏判据,讨论了不同岩性岩石的卸荷破坏判据条件。研究表明:①岩石破坏判据通过引入损伤变量,不仅考虑了采动扰动对岩石卸荷破坏的影响,还反映了岩石劣化过程中荷载、变形对岩石临界状态的影响。②判据指数与损伤变量可用于分析岩石破坏特征的差异性和应力路径对岩石力学行为的影响。③根据岩石卸荷破坏的扩容特征,引入能量增长率概念,建立了适用于花岗岩卸荷破坏的能量增长率界限值,验证结果表明,该界限值预测效果良好,最大主应力误差约5%。 展开更多
关键词 能量耗散理论 卸荷应力路径 岩石劣化 破坏判据
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基于能量转化机制的岩石强度的演化机理研究 被引量：1
2
作者 郭建强 王姣姣 +1 位作者 张钦榕 刘继 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期155-166,共12页
针对岩石强度的演化机理是提高强度准则计算精度与适用性的前提,基于能量转化是物质物理过程的本质属性,弹性应变能是材料破坏的内在机理,通过试验与理论研究,探究了围压、中间主应力及泊松比对岩石强度演化规律的影响.结果表明:岩石破... 针对岩石强度的演化机理是提高强度准则计算精度与适用性的前提,基于能量转化是物质物理过程的本质属性,弹性应变能是材料破坏的内在机理,通过试验与理论研究,探究了围压、中间主应力及泊松比对岩石强度演化规律的影响.结果表明:岩石破坏与应力状态及岩石变形特性有关,忽略泊松比的影响是中间主应力效应提出的理论依据,并指出围压效应与中间主应力效应忽略变形影响,既与试验结果不一致,又是据此建立的强度理论精度较差的内在原因.岩石强度的演化是围压、中间主应力及泊松比共同作用的结果,并据此研究了静水应力状态下材料破坏特性、围压区间性及三轴拉伸强度恒大于三轴压缩强度条件.理论及试验表明,体现了围压、中间主应力及泊松比影响的强度理论具有较高计算精度与适用性.研究成果对于精准地描述岩石破坏特性,建立普遍适用的强度理论具有重要意义. 展开更多
关键词 弹性应变能 强度演化 中主应力效应 泊松比 应力状态
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基于弹性应变能的Drucker-Prager强度准则可靠度分析
3
作者 伍安杰 蒋磊 +3 位作者 张钦榕 刘继 王姣姣 黄秀银 《水利技术监督》 2023年第3期241-244,252,共5页
目前岩土材料的强度理论或是屈服判据所得的结论为安全或失稳两种结果,由于岩土材料与金属材料并不同,具有各向异性、不均匀性等性质,因此考虑将强度准则概率化。Drucker-Prager强度准则不仅表达形式简单,同时考虑了岩石静水压力和中间... 目前岩土材料的强度理论或是屈服判据所得的结论为安全或失稳两种结果,由于岩土材料与金属材料并不同,具有各向异性、不均匀性等性质,因此考虑将强度准则概率化。Drucker-Prager强度准则不仅表达形式简单,同时考虑了岩石静水压力和中间主应力的影响而广泛应用,关于该准则的可靠度研究前人已经积累了一定的基础,文章采用一次二阶距法从弹性应变能的角度求解广义D-P强度准则的可靠度指标,并对岩石参数的均值、变形系数对可靠度的影响进行了研究,结果表明通过可靠度判据对岩体的稳定性判断一定程度上消除了岩石力学参数的随机性,具有一定的工程意义。 展开更多
关键词 D-P强度准则 可靠度 弹性应变能 变异系数
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岩石储能极限演化模型与强度准则研究
4
作者 刘继 郭建强 +1 位作者 王姣姣 张钦榕 《岩石力学与工程学报》 北大核心 2025年第1期140-151,共12页
强度理论是岩土工程灾害防控的基础,传统强度理论在复杂应力状态下的适用性仍存在一定不足。针对岩石储能极限的演化机制,在已有理论基础上,通过引入能够反映罗德角的参数λ,建立复杂应力状态下岩石储能极限演化模型,采用该模型对4种特... 强度理论是岩土工程灾害防控的基础,传统强度理论在复杂应力状态下的适用性仍存在一定不足。针对岩石储能极限的演化机制,在已有理论基础上,通过引入能够反映罗德角的参数λ,建立复杂应力状态下岩石储能极限演化模型,采用该模型对4种特殊应力状态的分析揭示了岩石拉压强度不等及静水压力下可能破坏的现象。基于岩石储能极限演化模型,建立岩石强度准则,该准则可蜕化为D-P强度准则,且能够解决D-P强度准则不具有罗德角效应和拉剪区偏大的问题。4种岩石的真三轴试验数据验证表明新建立的强度准则具备较高的计算精度,平均误差为2%~12%,而D-P强度准则平均误差为18%~51%。相较于其他强度准则,从岩石储能极限角度建立的强度准则物理意义明确、精度较高,对岩石的破坏行为研究具有参考意义。 展开更多
关键词 岩石力学 复杂应力状态 弹性应变能 储能极限 强度准则
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