岩石力学本构模型的研究现状及其进展_焦俊虎.pdfVIP

第 33 卷　第 6 期 太 原 理 工 大 学 学 报 V o l. 33 N o. 6 　 2002 年 11 月　　 JOU RN AL O F TA IYU AN U N IV ER S IT Y O F T ECHN OLO GY 　 　 N ov. 2002 　　文章编号:(2002) 岩石力学本构模型的研究现状及其进展 焦俊虎, 张永波 (太原理工大学建筑与环境工程学院) 摘　要: 在讨论岩石力学本构模型的发展理论基础上, 重点分析了各类模型的发展情况和存在 的缺陷及损伤力学在岩石力学理论中的作用, 最后指出了岩石力学本构模型的发展趋势。 关键词: 岩石力学; 弹塑性理论; 流变理论; 损伤力学; 本构模型 + 中图分类号: TU 458 . 4　　　文献标识码:A 　　岩石在工作荷载的作用下, 各点处于空间应力 则考虑了二者之间的函数关系, 所以此模型对不同 状态, 且在不同部位因其应力大小的不同会处于线 的应力路径有较好的适应性。 弹性、弹塑性、损伤、开裂等状态。根据岩石所处应力 1. 2　流变理论 应变状态和时间范围, 建立岩石力学本构模型是解 流变理论是在材料的应力应变关系中考虑时 决实际岩石力学问题和深入认识岩石本身性质的关 间因素, 与弹塑性理论处理问题思想的最大不同之 键所在。 处在于流变过程是一个不平衡的过程。根据 目前的 研究, 岩石力学的流变模型大体上可以分为 3 类: 经 1　岩石力学本构模型与经典理论 [4 ] 验公式、组合模型、积分形式模型等 。经验公式多 ( ) ( ) 过去很长一段时间内, 许多专家、学者在试验的 数描述的是初始蠕变 和等速蠕变 , 较少反 ( ) 基础上, 通过材料宏观的应力应变曲线关系的途径 映加速蠕变 。目前, 关于材料介质蠕变的经验公 ( ( ) 来确定岩石的本构关系, 如线弹性模型 如虎克定 式主要有 3 种类型: 幂函数型, 其基本形式为 t = ) ( ) ( n 律 、弹塑性模型 如剑桥模型 、粘弹塑性模型 如修 A t , 此处A , n 都是试验常数, n 取值一般在 0. 3～ ) ( ) 正的索费尔德- 斯科特- 布内尔模型 等。这些模型 0. 5 之间, 多用来反映初始蠕变 阶段的性质; 都在一定程度上反映了岩石的力学性质。