基于破坏概率的岩土试件剪切破坏角分析.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2010／18(2)一0211—05基于破坏概率的岩土试件剪切破坏角分析钱海涛①②谭朝爽③孙强②④(①中国地震局地壳应力研究所北京100029)(②中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院工程地质力学重点实验室北京100029)(③长江三峡勘测研究院有限公司宜昌43~3)(④中国矿业大学资源与地球科学学院徐州221116)摘要岩土体剪切破坏时剪切破坏角是一个一直在探讨的问题，传统理论解为Mohr—Coulomb解和Roscoe解，基于试件的宏观破坏现象受微观破坏概率的分布制约这一前提，从岩土

2、体试件内部破坏概率分布函数的角度重新研究了这一问题。通过对试件内部微观破坏概率由微观到宏观的统计分析与坐标变换，发现在形式上破坏概率主轴即相当于主应力，并基此给出了破坏概率破坏莫尔圆。还对Mohr—Coulomb破坏准则与微观破坏概率统计之问的关系开展了探索分析，结果表明Mohr—Coulomb准则是描述试件剪切破坏时大量微破坏行为共同作用的统计结果，Weibul1分布仅是岩土试件内部破坏概率分布形式的一种描述，基于数学概率推导的岩土试件破坏模型能更好的与试件的破坏准则联系起来。关键词剪切破坏角概率Weibul1分布破坏概率莫尔圆中图分类号：P642文献标识码：AANALYSI

3、STOANGLEBYSHEARFAILUREoFRoCKANDSoILSAM-PLESBASEDoNFAILUREPRoBABILITYQIANHaitao~TANZhaoshuang③SUNQiang~((~)InstituteofCrustalDynamics，ChineseEarthquakeAdministration，Beqi100085)(~KeyLaboratoryofEngineeringGeomechanics，InstituteofGeologyandGeophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100029)((~L

4、imitedcompanyofChangdiangSanxiasurveyInstitute，Yichang443003)(@SchoolofResourcesandEarthScience，CUMT，Xuzhou221008)AbstractTheresearchofanglebyshearfailureisahottopicandkeypointinengineeringgeology，andthecon—ventionalanalyticsolutionsareMohr—CoulombsolutionandRoscoesolution．‘Considerthefactth

5、atthemacro—failureiscontrolledbythedistributionprobabilityofthosemicro—failuresinsamples，Afailureprobabilitymodelisintro—ducedtoanalyzetherockandsoilshearingfailureangle，andthenaMohrcircleoffailureprobabilityisgivenoutonthebaseofafoundthattheprincipalaxisoffailureprobabilityistheequalofthepr

6、incipalstressaxis．Moreo—ver，ananalysesabouttherelationbetweenmicro—failureprobabilityandMohr—Coulombfailurecriterioniscarriedout，andIt’SfoundthatMohr·Coulombcriterionisastatisticalresultoflargenumbermicro—failuresinthefailureprogressandtheWeibullmodelisonlyaspecialcaseofthedistributionprobab

7、ilityoffailures，andSOthefailure收稿日期：2009—07—30；收到修改稿日期：2009—12—30．基金项目：地震局地壳应力研究所基本科研业务专项基金(编号ZDJ2009-07)资助；中国科学院工程地质力学重点实验室2008开放基金资助，中国矿业大学启航计划。第一作者简介：钱海涛，主要从事工程地质、岩土体力学与地震地质灾害方面的研究工作．Emai1：haitao—qian@163．con212JournalofEngineeringGeology工程地质学报2