基于指数准则在莫尔空间对岩石剪切强度的研究

论文摘要

岩石是多种矿物颗粒构成的天然材料,内部存在不同尺度的孔隙、裂隙等损伤;岩体工程设计及灾害防治所使用的强度准则仍在研究之中.材料的黏结和摩擦在局部不能同时存在,线性的Coulomb准则仅在小范围内近似描述圆柱试样的常规三轴强度,众多非线性强度准则只是经验公式而缺乏物理背景.作者提出的指数准则可描述岩石剪切破坏时强度与围压的关系;基于对11组试验数据的拟合结果在莫尔应力空间分析黏结力和摩擦力的变化特征:岩石承载的剪切力存在上限即材料的真实黏结力c0;在试验范围内莫尔概念的内摩擦力达到约为0.38c0的峰值,且黏结力在其附近相交.材料真实黏结力与正应力无关,因而名义黏结力表征了完好材料剪切破裂的面积;基于裂隙面积计算的等效摩擦因子随正应力降低,意味着裂隙滑移的爬坡角减小,而后者取决于正应力与真实黏结力的比值.等效摩擦因子与指数准则的材料参数具有确定关系,体现了岩石在压应力作用下剪切破裂的物理背景.

论文目录

• 引言
• 1 指数准则对试验数据的拟合
• 2 Mohr应力空间的指数强度准则
•   2.1 岩石的剪切承载特性
•   2.2 原始黏结面积
•   2.3 内摩擦力的峰值
• 3 岩石的等效摩擦因子
•   3.1 剪切破坏的力学模型
•   3.2 黏结和摩擦
•   3.3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 尤明庆

关键词: 岩石力学,指数准则,莫尔应力空间,物理背景,真实黏结力,内摩擦力,等效摩擦因子

来源: 力学学报 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 河南理工大学能源科学与工程学院

分类号: TU45

页码: 607-619

总页数: 13

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