基于断裂力学与损伤力学的岩石强度理论研究进展.pdf.pdf

!$%’ 第 卷 第 期 年 月 ! !# $## !# !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 基于断裂力学与损伤力学的岩石强度理论研究进展! ， ! ! ! ! 谢和平 彭瑞东 周宏伟 鞠 杨 !# 中国矿业大学北京校区岩石力学与分形研究所，北京 !$$$%； # 四川大学，成都’!$$’( 摘要 随着对岩石本质特征认识的不断深入，岩石强度理论的研究逐渐由经典强度理论向断裂 强度理论、损伤强度理论发展 文中对经典岩石强度理论的研究进行了简要回顾，总结了基于断 # 裂力学以及损伤力学分析的岩石强度理论研究进展# 关键词 岩石 强度理论 断裂 损伤 细观力学 岩石强度理论是一个复杂的科学问题，它的目 ! 经典岩石强度理论 的在于给出岩石在复杂应力状态下失稳破坏时岩石 参数与外部荷载及环境因素所满足的条件# 建立一 在古典强度理论的发展过程中，唯象的试验研 种科学合理的岩石强度理论，对于工程设计、灾害 究是主要手段，经验主义主导着研究思路，因此古 预防、资源开发等领域具有重要意义# 典强度理论仅适用于简单应力状态 随着实验测试 # 早期的岩石强度理论研究属于传统固体力学研 手段和数学分析方法的发展，提出了各种广义强度 究范畴，沿用了经典连续统力学的研究手段# 由于 理论，其目的在于建立复杂应力状态下固体材料屈 岩石是一种特殊的地质材料，受地质构造的影响， 服破坏的临界准则，即： 岩石的组织结构极度不均匀，孔隙、裂隙、夹杂、 $ （ ， ， ，， ， ，…， ） ， （） ! ! ， ’ ’ ’ ) $ ! 节理、断层等大量缺陷充斥其中，因而均匀连续假 # # # % ! ( 设与岩石的实际情况并不相符，建立在连续统力学 式中 为应力张量， 为应变张量， 为随时间 $ ! ， 基础上的岩石强度理论受到了严重挑战# 随着相关 # # # % 变化 的应变速率张量， 为环境温度， ， 学科，尤其是非线性