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    188宝金博页面版: 试论岩石力学与土力学统一共核理论模型

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    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：12 | 上传日期：2013-10-13 13:53:19 | 文档星级：
    第 !! 卷增刊! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!""! 年 #!!月作者简介： 王瑞彩 （#$%& —），女，河南唐河人，硕士研究生，主要从事岩体的稳定分析与计算’试论岩石力学与土力学统一共核理论模型王瑞彩，阮怀宁（河海大学岩土所，江苏 南京!#""$(）摘要： 从几个方面讨论岩石 力学与土力学统一共核的理论模型 ’ 弹塑性分析所采用 的 )*+,-.*/0*12准则和 3,/456,-7,896, 准则以及考虑所有应力分量的统一强度理论虽 然各有缺点， 但都能较好的表征岩土介质的某些特性； 粘弹性模型中的广义 :60;<= 模型和粘弹塑性模型中 的西原模型较全面地反映出 工程中的岩土特性； 连续介质力学模型已成功地描述了 土体和某些岩体的力学属性 ’ 通过对本构模型和强度理论、流变模型、连续介质和不连续介质力学模型的讨论， 阐述了 岩石 力学与土力学是一个统一的理论体系 的观点 ’关键词： 本构模型； 强度理论； 流变模型； 连续介质； 不连续介质； 力学模型中图分类号： >?@A； >?@&文献标识码： B文章编号： #""C!%C@% （!""!） "%!""#@!"@岩石力学是研究岩体的性质和工程设计中与岩体有关的设计所需要的专门方法［#］， 以岩体为研究对象’ 土力学是一门研究土体渗流、压缩和强度三个主要课题的学科，以土体为研究对象［!］’天然的地质材料可分为岩石和土， 两者都由矿物颗：退槠衔锕钩’ 岩石与土的区分仅在于颗粒间胶结的强弱 ’ 岩石的矿物颗粒间具有很强的连接，一般较坚硬， 是连续的块体； 土是岩石风化后的产物，由许多岩石碎块、矿物颗：宛ね量笪锒鸦，颗粒之间联结很微弱，称为散体’既然土是岩石风化后的产物， 有时就会遇到难以区分的情况’ 如某些风化强烈的岩石、岩性特别软弱或胶结很差的沉积岩，它们既可称为岩石，又可视为土’ 在有些情况下，岩石力学和土力学的研究领域之间并没有明确的界限’岩石力学和土力学自 开创以来， 逐渐形成了自己完整的理论体系， 并在工程实践中发挥了重大作用 ’ 它们并不是独立的， 而是一个统一的体系 ’ 本文拟从岩石和土的本构模型和强度理论、流变模型、连续和不连续介质力学模型几方面阐述岩石力学与土力学的异同及统一问题’!本构模型和强度理论岩土的本构模型描述岩土材料在外力作用下表现出来的行为性状， 建立应力、 应变、 温度等之间的定量关系 ’ 最早的均质、各向同性或横观各向同性模型曾被广泛用于描述岩土力学特征， 峰值强度前的线弹性应力应变关系被应用描述介质变形性质’ 考虑岩土 应 力 应 变曲 线的 非 线性 特征时， 通常将3/=48= 非线性弹性模型［&］应用于数值分析’ 土体弹塑性模型则多用著名的剑桥模型［@］’ 当岩土材料进入塑性屈服阶段时， 目 前广泛采用 )*+,-.*/0*12 准则和 3,/456,-7,896, 准则 ’ 弹塑性分析采用 的 )*+,-.*/0*12 准则一般形式为［A］!"（ "#， "#!，!"， $，#） % "式中： "#为应力不变量； "#!为偏应力不变量；!"为应力角； $ 为凝聚力；#为内摩擦角 &在主应力空间，式 （#）表示以静水应力轴为中心（#）轴，具有不规则六角形截面的角锥体表面’ 该准则较好地表征了岩土介质在压缩条件下的某些弹塑性特征，得到了广泛的应用 ’ )*+,-.*/0*12 准则的缺点是没有考虑中主应力的影响［C］， 另外， 屈服面存在的“角 隅” 现 象 给 数 值 计 算 带 来 了 困 难 ’ 但 )*+,-.*/0*12 准则还是有很大的适用 性， 陶纪南［%］指出)*+,-.*/0*12 准则及其各种变换形式均属抗剪强度准则，它们用于描述剪切破坏是很适用的 ’ 李小春等［(］指出 )*+, 准则用于软弱的岩石或中等坚硬岩石在不太高的围压范围时有较好的准确性’为解决 )*+,-.*/0*12 准则存在的问题， 人们在)<D6D 准则中加上一个静水应力因子，形成了著名的3,/456,-7,896, 准则 ’ 该准则不仅考虑到 & 个主应力对破坏的影响， 并且消除了屈服面存在的 “角 隅” ’?@#?

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