岩石应变软化模型的发展与应用

"一个简单实用的应变软化模型 (1991年)"，作者来自北京科技大学，主要讨论了岩石的应变软化特性及其在岩体工程稳定性分析中的重要性。 应变软化是地质材料，尤其是岩石在承受高应力后表现出的一种现象，即随着应变的增加，材料的强度逐渐降低。这种现象在岩石力学中具有重要意义，因为它是导致岩石渐进破坏和失稳的重要因素。在岩体工程中，如隧道挖掘、边坡稳定分析等，忽视应变软化可能导致计算结果与实际情况有显著偏差，甚至可能导致错误的工程稳定性评估。 论文作者在对已有应变软化模型进行综合分析的基础上，提出了一个更加严谨且易于应用的新模型。他们注意到，尽管已有模型在描述软化规律上各具特点，但在反映岩石软化机理的深度和实用性方面仍有不足。因此，他们尝试改进这些模型，以更好地捕捉岩石在软化过程中的行为。 模型的构建中，作者采用了塑性力学理论，将塑性性态参数与塑性体积应变增量关联，以此模拟岩石的软化特性。通过假设塑性条件满足特定的函数关系，并利用塑性应变增量的方向与塑性势的梯度方向一致，他们构建了一种新的全应变增量表达式。这个表达式结合了弹性应变和塑性应变增量，能够动态地反映岩石在加载过程中的变形情况。 论文的关键创新在于，通过引入塑性体积应变增量作为塑性参数的函数，使得模型能够更好地模拟应变软化过程。这一方法不仅简化了模型的复杂性，减少了待定参数，而且增强了模型在实际工程应用中的实用性。 这篇论文提供了一个改进的应变软化模型，对于理解和预测岩石在受载荷下的行为，特别是在工程稳定性分析中，具有重要的理论和实践价值。它为后续的岩石力学研究和岩体工程设计提供了新的工具和思路，有助于更准确地评估和预防岩石工程可能遇到的稳定性问题。