非贯通节理岩体的统计损伤本构关系研究

"非贯通节理岩体的有效场和损伤本构关系 (2000年) - 武汉水利电力大学学报论文" 在地下工程领域，非贯通节理岩体的研究至关重要，因为它们的存在显著影响着岩体的力学性质和稳定性。这篇2000年的论文探讨了如何运用有效场方法来考虑非贯通节理裂隙间的相互作用，并建立相应的损伤本构关系，以适应实际工程计算的需求。 有效场方法是由Kuo在1983年提出的一种理论，它用于处理材料微观结构对宏观性能的影响。在非贯通节理岩体中，这种方法被用来描述节理裂隙周围的应力分布，即有效应力场。论文指出，当节理裂隙密度较高时，它们之间的相互作用不能忽略，而应当采用统计力学的方法进行考虑。 论文中提到，有效应力场[σ]和等效柔度矩阵[5dJ是通过考虑节理裂隙相互作用后得到的。公式(1)和(2)分别给出了有效应力场和等效柔度矩阵的计算表达式。这里，[1]表示单位矩阵，[50J代表基质岩石的原始柔度矩阵，可由完整岩块的实验数据得出。[5*J则反映了不考虑节理相互作用时裂隙带来的附加柔度。 作者在文中强调，当节理裂隙服从一定的统计规律时，引入统计力学的概念能更准确地反映其相互作用。通过这样的方法，论文建立了非贯通节理岩体的损伤本构模型，这一模型可以更好地模拟岩体在受载荷时的变形和破坏过程，从而为工程设计提供更精确的计算基础。 损伤本构关系是描述材料在损伤演化过程中应力-应变行为的关系，对于非贯通节理岩体来说，这种关系需要考虑节理裂隙的开启、闭合以及相互影响导致的岩体整体性能退化。通过损伤参数，可以量化岩体随时间的损伤程度，预测其强度和稳定性。 这篇论文对非贯通节理岩体的研究做出了重要贡献，不仅提出了考虑节理裂隙相互作用的有效场理论，还构建了适用于工程实践的损伤本构模型。这对于理解和预测含节理岩体的工程行为，如隧道挖掘、边坡稳定性分析等，具有重要的指导意义。