弹性断裂理论研究：断续节理岩体压剪分析

"薛守义和刘超在2011年的《断续节理岩体弹性断裂理论研究》中探讨了工程岩体中裂隙如何影响其力学特性，特别是断裂行为。他们关注的是那些由节理和裂隙不连续切割且分布稀疏的岩体，这类岩体在地质工程中具有重要意义。研究主要围绕三个方面展开： 首先，基于能量等效原则，研究者推导了在压剪和拉剪荷载作用下裂隙岩体的各向异性本构方程。这涉及到岩石材料在不同方向上的应力-应变关系，因为裂隙的存在会导致材料性质在不同轴向上表现不一致。能量等效原则在这里起到了连接物理现象与数学模型的关键作用，使得能够量化裂隙对岩体整体性能的影响。 其次，考虑到远场应力以及裂隙面上的压力和剪切力，他们分析了压剪作用下裂隙尖端的应力场分布和应力强度因子。应力强度因子是断裂力学中的一个重要参数，它衡量了裂纹尖端的局部应力状态，当这个因子达到临界值时，可能导致裂隙扩展或断裂。由于材料单元的实际尺寸有限，他们在计算中对应力强度因子进行了修正，以更准确地反映实际工程条件下的情况。 最后，研究者采用最大周向拉应力准则，发展了判断裂隙岩体单元是否会发生压剪断裂的判据。这一准则指出，当周向拉应力达到一定程度时，岩体会更容易发生断裂。通过这种方式，他们提供了一种评估岩体稳定性的定量工具，对于预测和防止岩体结构的破坏具有指导意义。 关键词：裂隙、压剪、拉剪、应力强度因子和断裂判据反映了该研究的核心内容，它们涵盖了从裂隙的几何特性到力学响应的多个关键方面，为理解和分析这类岩体的断裂行为提供了理论基础。这篇论文发表于2011年2月的《山东建筑大学学报》，对于岩土力学领域的研究者和技术人员来说，是一份重要的参考资料。