均质各向同性硬岩统一应变能强度准则的建立及验证-岩石力学与工程.PDF

第 32 卷 第 4 期 岩石力学与工程学报 Vol.32 No.4 2013 年 4 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering April ，2013 均质各向同性硬岩统一应变能强度 准则的建立及验证 1 1 1 1，2 邱士利 ，冯夏庭 ，张传庆 ，黄书岭 (1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071 ； 2. 长江科学院 水利部岩土力学与工程重点实验室，湖北 武汉 430010) 摘要：在大量硬岩多轴加、卸荷强度试验成果分析基础上，研究硬岩强度及强度准则的基本特性，指出硬岩多轴 加、卸荷强度均具有中间主应力效应、最小主应力效应、静水压力效应、应力 Lode 角效应和拉压异性效应。以 强度准则的 Zienkiewicz 一般形式为基础，提出在 Rankine 型强度曲线和 Drucker-Prager 型强度曲线过渡的两参数 表征的偏平面形函数，与有效应变能理论为基础的 Wiebols-Cook 强度准则的改进型子午面形函数相结合，建立均 质各向同性硬岩统一应变能强度准则。大量硬岩加、卸荷试验数据验证了该强度准则能客观地反映各向同性硬岩 强度基本特性和硬岩强度的非线性特征。通过参数调整，提出的统一强度准则将大量现有强度准则统一到同一强 度理论框架下，极大地方便了强度理论的数值实现，适用于多种各向同性硬质岩类，进一步丰富了统一强度理论 研究成果。 关键词：岩石力学；硬岩；强度准则；统一强度理论；中间主应力；破坏面 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2013)04 –0714 –14 ESTABLISHMENT OF UNIFIED STRAIN ENERGY STRENGTH CRITERION OF HOMOGENEOUS AND ISOTROPIC HARD ROCKS AND ITS VALIDATION 1 1