基于统计损伤理论的莫尔C库仑岩石强度判据修正方法之研究

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1、第24卷第14期岩石力学与工程学报Vol.24No.142005年7月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJuly，2005基于统计损伤理论的莫尔–库仑岩石强度判据修正方法之研究曹文贵，赵明华，刘成学(湖南大学岩土工程研究所，湖南长沙410082)摘要：首先，引进基于莫尔–库仑岩石强度判据的岩石微元强度表示方法，从岩石微元强度服从Weibull随机分布的角度出发，基于岩石三轴应力–应变试验曲线建立了特定围压下反映岩石破裂全过程的损伤软化统计本构模型；然后，通过探讨岩石损伤软化统计本构模型参数与围压的关系对模型参数进行了合理修

2、正，从而建立出更加符合实际的岩石三维损伤软化统计本构模型；最后，在此基础上，根据岩石屈服或破坏的概念，重点探讨了利用多元函数求极值的方法建立岩石强度判据的途径，从而对莫尔–库仑岩石强度判据进行了合理修正，修正后的莫尔–库仑岩石强度判据与实测结果及莫尔–库仑岩石强度判据比较表明，其具有明显的优越性。关键词：岩石力学；莫尔–库仑岩石强度判据；损伤；微元强度；Weibull分布；岩石破坏；多元函数中图分类号：TU452文献标识码：A文章编号：1000–6915(2005)14–2403–06STUDYONRECTIFIEDMETHODOFMOHR-COULOMBSTRENGTHC

3、RITERIONFORROCKBASEDONSTATISTICALDAMAGETHEORYCAOWen-gui，ZHAOMing-hua，LIUCheng-xue(GeotechnicalEngineeringInstitute，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Firstly，thecomputationmethodofthestrengthofrockmicro-unitbasedonMohr-Coulombstrengthcriterionisintroduced.Adamageconstitutivemode

4、lisestablishedaccordingtotherocktriaxialstress-straintestcurveandtheassumptionthatthestrengthofrockmicro-unitisofWeibulldistribution.Themodelcanreflectthefullprocessofrockfailureunderspecificconfiningpressure.Then，themodelparametersarerectifiedbasedontherelationbetweendamagemodelparameters

5、andconfiningpressure.Athree-dimensionaldamageconstitutivemodel，whichanswerstothefact，isestablishedaccordingly.Finally，theapproachforerectingrockstrengthcriterionisdiscussedbyacquiringextremausingmultivariatefunctionsaccordingtotheconceptionofyieldingorfailure；andtheMohr-Coulombstrengthcrit

6、erionisrationallyrectifiedaccordingly.ThecomparisonoftherectifiedMohr-CoulombstrengthcriterionwithpracticalresultandtheMohr-Coulombstrengthcriterionshowsthattheformerhasobviousadvantagesoverthelatter.Keywords：rockmechanics；Mohr-Coulombstrengthcriterionforrock；damage；micro-unitstrength；Weib

7、ulldistribution；rockfailure；multivariatefunction收稿日期：2004–04–03；修回日期：2004–05–21基金项目：国家自然科学基金资助项目(50378036)；湖南省自然科学基金项目(03JJY5024)作者简介：曹文贵(1963–)，男，博士，1985年毕业于北京科技大学资源工程学院采矿工程专业，现任副教授，主要从事岩土工程方面的教学与研究工作。E-mail：cwglyp@public.cs.hn.cn。•2404•岩石力学与工程学报2005年*F*mD=∫P