新疆伊犁四矿弱胶结软岩变形破坏机制与本构模型研究

"弱胶结软岩变形破坏特征及本构关系研究" 本文是关于弱胶结软岩在不同应力状态下的变形破坏特性和本构关系的深入研究，由王渭明、赵增辉等专家进行。研究以新疆伊犁四矿的弱胶结泥岩和煤样为对象，进行了室内单轴和三轴压缩试验，旨在揭示这些软岩的力学性质和破坏模式。 在单轴压缩试验中，研究人员发现，高含水率的软岩试件在压力作用下表现出横向膨胀直至崩解的不稳定破坏，而低含水率试件则呈现为柱状劈裂破坏的特征。这表明水分含量对软岩的破坏模式有显著影响。 在三轴压缩试验中，当围压较低时，煤样和岩体试件主要经历剪切破坏。然而，随着围压增加到3MPa以上，破坏模式转变为整体塑性变形和软化失稳，不再显示明显的剪胀现象。这些结果揭示了弱胶结软岩在不同围压条件下的复杂响应。 为了描述这种复杂的力学行为，研究者引入了损伤变量D和修正系数，构建了一个考虑初始损伤的弱胶结泥质软岩损伤本构模型。他们对拟合曲线进行线性化处理，提出了一种双线性模型，该模型能够较好地模拟弱胶结岩在峰值前的弹性、塑性屈服特性，以及峰值后的应变软化行为，同时还反映了弹性模量与围压的关系。 关键词涵盖了弱胶结软岩、单轴压缩、三轴压缩、破坏机制和本构模型，强调了这些关键概念在理解软岩力学特性和预测其工程行为中的重要性。文章的发表基于国家自然科学基金项目和高等学校博士学科点专项科研基金的支持，展示了岩石力学与地下工程领域的最新研究成果，对于地质工程和采矿工程的实践具有重要指导意义。