基于能量理论的岩石动态破坏准则

作     者：周昌台 谢和平 朱建波 ZHOU Changtai;XIE Heping;ZHU Jianbo

作者机构：深圳大学广东省深地科学与地热能开发利用重点实验室广东深圳518060 深圳大学深地科学与绿色能源研究院广东深圳518060 四川大学水利水电学院四川成都610065 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2023年第42卷第8期

页      面：1890-1898页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队(2019ZT08G315) 国家自然科学基金青年基金资助项目(52004162)。 

主　　题：岩石力学 动态强度 应变能 强度准则 能量释放 能量耗散 

摘      要：现有的岩石破坏理论并未充分考虑工程扰动影响,往往会导致岩体工程灾害的发生,因此,亟需发展考虑应变率效应的岩石动态破坏准则。从能量转化的角度分析岩石材料整体破坏规律是破解岩石材料强度的有效途径,采用能量理论对岩石动态破坏准则进行研究。以岩石动态强度和整体破坏规律为基础,探索围压对能量释放方向的影响,创新构建岩石材料应变能释放分散连续性函数;引入考虑应变率效应的归一化单轴动态强度模型,建立岩石材料考虑应变率效应的最大能量释放率的临界值Gcd表达式;基于岩石材料动态最大能量释放率,提出考虑应变率效应的岩石动态破坏准则。结果表明,基于弹性应变能的岩石动态强度准则的理论预测结果与3种岩石(类岩石)材料的试验结果吻合较好,可以较好地描述岩石(类岩石)材料的非线性动态强度特性。新构建的岩石动态破坏准则可以充分考虑岩石应变率效应,物理力学意义明确,对于研究动力扰动下岩石材料的屈服与破坏特性具有重要意义。