8 岩体节理法向变形模型的讨论
本章提要:法向变形是岩体节理的重要特征之一。本章在分析了岩体节理法向变形的对数型模型、双曲线型模型的基础上,提出了一种幂函数模型。用幂函数型模型描述的回归曲线,以及根据试验参数得到的模拟曲线与试验值比较误差均较小。最后,对模型中参数的影响因素进行了分析。
8.1 引言
在岩体工程的稳定性分析中,一般认为岩体的力学性质由岩块材料的力学性质和节理的力学性质,以及节理在空间的组合形态决定[1]。因此研究节理的变形力学模型,在岩石力学中具有重要的意义。节理的力学性质主要表现在三个方面[2]:
(1)剪应力作用下产生的剪切变形规律。
(2)法向应力作用下产生的法向变形规律。
(3)节理的抗剪强度准则。
目前对节理剪切的力学性质研究较深人[3],而对法向变形的模型研究较少。有学者通过试验证实法向应力与位移之间是非线性的关系,同
时法向刚度K2与位移间也是一种非线性的关系。现在描述法向变形模型一般为剪切变形模型的反函数形式,即对数型模型和双曲线型模型[5]。
本章在对这两种模型讨论的基础上,提出了一种幂函数型模型。模拟结果显示该模型与试验结果吻合得更好。
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