节理岩体各向异性力学研究进展与挑战

节理岩体各向异性力学研究综述深入探讨了节理在工程地质中的重要性，特别是在岩体力学领域。文章由秦天昊、朱珍德和尚剑飞三位专家合作完成，他们来自河海大学土木工程学院和岩土工程研究所，共同关注于节理的力学特性及其在岩体整体行为中的影响。 研究首先聚焦于节理本身的各项异性，这是指节理在不同方向上的力学响应存在差异，包括法向刚度和剪切刚度。这些特性决定了节理对岩体的约束作用，以及在受力时的变形行为。Goodman的概念提供了理解节理法向闭合性质的关键工具，通过对法向应力和法向位移变化的分析，可以评估节理对岩体总位移的影响。 其次，文章涵盖了岩石介质与节理综合的各向异性力学性质研究。这意味着不仅要考虑节理本身，还要考虑节理如何与周围的岩石介质相互作用，形成一个整体的各向异性模型。这种综合考虑对于理解和预测岩体在复杂工程环境下的响应至关重要。 此外，文章详细讨论了节理岩体的本构模型，这是一种用于描述岩体材料力学行为的数学模型，它在岩土工程中扮演着核心角色。研究者们对比了不同的本构模型，以便找到最能准确反映节理岩体力学特性的模型，这对于岩体稳定性和灾害防治具有实际应用价值。 屈服准则的研究也是文章的重点之一，它定义了岩体在承受应力超过特定阈值时的破坏行为。理解节理岩体的屈服条件有助于设计更安全的工程结构，并预测可能的失效模式。 然而，尽管已有大量研究，将理论成果转化为实际工程中的应用仍面临挑战。作者指出，如何准确地测定和运用节理岩体的力学参数，以及开发适用于复杂岩体结构的计算方法，仍然是岩土工程领域亟待解决的问题。 本文是一篇系统梳理节理岩体各向异性力学研究现状和进展的重要文献，涵盖了基础理论、实验方法、模型构建及应用转化等多个层面，对于提升岩土工程实践中的理论指导意义重大。