考虑黏聚力弱化的岩石软化模型研究

大量研究表明,岩石的破损可以认为是微裂隙的发展过程,从宏观角度体现为黏聚力的弱化和内摩擦角增强。以往的软化模型研究大都考虑了内摩擦角的变化,在前人研究的基础上,将黏聚力的变化引入其中,研究考虑黏聚力弱化的岩石软化模型。将力学参数假设成峰后应变的函数,基于摩尔-库伦破坏准则,建立了以峰后内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr为表征的峰后软化曲线斜率公式。利用Tennessee大理岩试验数据对公式进行验证,得出了内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr关于围压以及峰后应变的函数关系式,利用Matlab得到了峰后内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr拟合曲面,继而论证了岩石峰后力学参数软化规律的假设。将峰后内摩擦角φpr和峰后黏聚力Cpr的拟合函数关系式代入到岩石峰后曲线斜率公式中,利用增量广义胡克定律模拟绘出Tennessee大理岩不同围压下的全应力-应变曲线,结果表明不同围压下数值模拟曲线与试验曲线吻合较好,从而验证了本文提出的力学模型的合理性。