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中主应力对硬岩破裂机制的影响
第 34 卷第 5 期 岩 土 力 学 Vol.34 No. 5
2013 年 5 月 Rock and Soil Mechanics May 2013
文章编号：1000－7598 (2013) 05 －1469－09
中主应力对硬岩破裂机制的影响
张社荣，严 磊，孙 博，王 超
（天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072 ）
摘 要：采用数值方法模拟硬岩的三轴压缩试验，应用 4 个本构模型，即 Mohr-Coulomb 模型、Drucker-Prager 模型、应变
软化模型及考虑变形模量劣化的应变软化模型，研究中主应力对均质及非均质硬岩破裂机制的影响。结果表明：不论是均质
还是非均质岩体，中主应力对采用Drucker-Prager 模型的岩体强度影响较大，而对采用其他本构模型的岩体强度影响不大；
当非均质岩体采用 Mohr-Coulomb 模型或 Drucker-Prager 模型时，中主应力对岩体破坏过程影响不大，但对其破坏模式有较
大影响；当非均质岩体采用应变软化模型时，中主应力对岩体破坏过程及其模式均有较大影响。针对工程算例，采用不同的
本构模型获得的均质或非均质岩体强度相差很大，除Drucker-Prager 模型外，同一本构模型的均质岩体强度远大于非均质岩
体。实际工程岩体对中主应力的响应是不同的，故在地下结构设计过程中应根据岩体特性选择合理的本构模型以保证工程安
全。
关 键 词：岩石力学；中主应力；硬岩；破裂机制；岩石强度；本构模型；非均质
中图分类号：TU 452 文献标识码：A
Influence of intermediate principal stress on hard rock fracturing mechanism
ZHANG She-rong，YAN Lei ，SUN Bo，WANG Chao，
（State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300072, China ）
Abstract: Based on triaxial compressive experiments of hard rock simulated by numerical method, the influence of intermediate
principal stress on the fracturing mechanism of homogeneous and he
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