岩石强度准则的数学形式和参数确定的研究

《岩石强度准则的数学形式和参数确定的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、岩石强度准则的数学形式和参数确定的研究尤明庆(河南理工大学能源科学与工程学院，河南焦作454010)摘要：基于6种岩石的试验数据研究6种常规三轴强度准则。利用偏差平方和最小即最小二乘法确定强度准则中的待定系数，误差较大的个别数据使拟合曲线整体偏离多数正常数据；将强度准则变化后线性回归的结果可能完全失真；建议以拟合偏差的绝对值之和最小为目标直接搜索强度准则中的待定参数。剪应力–正应力的Mohr强度准则所陈述的力学含义并非真实，且不易确定其中的待定参数，建议使用显式的主应力强度准则。含有单一参数的抛物线准则可以描

2、述多种岩石的强度特征，优于含有2个待定参数的Hoek-Brown和Coulomb准则；含有3个参数的指数强度准则具有较小的平均拟合偏差，且可以凸显异常数据点，优于二次多项式准则与广义Hoek-Brown准则。关键词：岩石力学；强度准则；参数确定；Hoek-Brown准则；抛物线型准则；指数型准则中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)11–2172–13STUDYOFMATHEMATICALEQUATIONANDPARAMETERDETERMINATIONOFSTRENGTH

3、CRITERIAFORROCKYOUMingqing(SchoolofEnergyScienceandEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo，Henan454010，China)Abstract：Sixconventionaltriaxialstrengthcriteriaarestudiedbasedontestdataofsixrockscitedfrompublicliteratures.Theleastsquaremethodusedtodeter

4、mineparametersincriteriamayresultinthedeviationoffittingsolutionfrommainregulardataforafewabnormaldata；andthelinearregressionofequationstransferredfromcriteria，suchasHoek-BrowncriterionandFairhurstcriterion，maybringtotallyuntrueoutcome.Theparametersshouldbe

5、searcheddirectlyaccordingtotheleastabsolutedeviation.TheMohrcriterionwiththeformofnormal-shearstressdoesnotdescribetherealphysicalphenomenon，inwhichtheparametersarealsodifficulttobedeterminedmathematically.Theexplicitcriterionofprincipalstressesisthebestcho

6、iceforrock.Theparaboliccriterionwithasingleparameter，uniaxialcompressionstrength，mayfittestdataofmanyrocksbetterthanCoulombcriterionandHoek-Browncriterionwithtwoparameters.Theexponentialstrengthcriterionwiththreeparameters，whicharedeterminedontheleastabsolu

7、tedeviation，willapproximatetoagreatnumberofnormaltestdata，andopenouttheabnormaldatapoints.ItcandescribetherelationshipbetweenstrengthandconfiningpressureintheentireexperimentalrangebetterthanthatfromthegeneralizedHoek-Browncriterionandquadraticpolynomialcri

8、terion.Keywords：rockmechanics；strengthcriteria；parameterdetermination；Hoek-Browncriterion；paraboliccriterion；exponentialcriterion收稿日期：2010–05–01；修回日期：2010–06–27基金项目：国家自然科学基金资助项目(10572047)作者简介：尤明庆(1964–