【摘 要】
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结合非线性统一强度理论与Hoek-Brown强度准则,以Hoek-Brown强度准则构建子午面上的强度曲线,以非线性统一强度理论构建偏平面上的强度曲线,通过应力空间变化方法将子午面上
【机 构】
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北京科技大学土木与资源工程学院,北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,清华大学土木水利学院土木工程系
【基金项目】
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973项目计划项目(2015CB057902);北京市青年基金项目(8164049);国家重点研发计划项目(2016YFC1402800)
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结合非线性统一强度理论与Hoek-Brown强度准则,以Hoek-Brown强度准则构建子午面上的强度曲线,以非线性统一强度理论构建偏平面上的强度曲线,通过应力空间变化方法将子午面上强度曲线与偏平面上强度曲线进行结合,从而建立一种新的岩石三维强度准则。建立的强度准则在子午面上为非线性,考虑岩石材料的静水压力效应;在偏平面上强度线涵盖了从上限Drucker-Prager圆到下限Matsuoka-Nakai曲线之间的所有区域,可较好模拟岩石材料的中间主应力效应。强度面光滑、外凸,可用于建立岩石的屈服函数。强度准则共有3个材料参数mt、?c、mi,各参数可通过岩石试验数据确定且具有明确的物理意义。另外,该文提出一种mt的近似求解公式,总的参数可退化为?c和mi,与Hoek-Brown准则基本参数一致,可由岩石常规三轴压缩试验按Hoek-Brown提出的回归公式确定。与国内外学者已开展的岩石材料三轴试验结果进行对比,建立的强度准则与试验数据吻合良好,可合理描述岩石材料的非线性强度特性。其次,通过引入地质强度指标GSI,建立的强度准则可应用于较为完整的岩体(GSI>25),对于较为破碎岩体(GSI<25)需做进一步的研究。
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