<div> 4）应变硬化软化</div><div> 由于数值计算方法的限制，现有文献在进行岩土工程的弹塑性数值分析时，借鉴金属等材料普遍采用理想弹塑性模型，或采用弹脆性模型。通过赋予合适的参数，这些模型也能部分反映岩石的变形和强度特性；但是，缺陷也很明显，这类模型无法捕述岩石尤其是脆性岩石峰值后应变软化等现象，与岩石本身的损伤演化过程和变形破坏机制存在较大的差距，上述力学模型在模拟高应力下硬岩脆性破坏的范围和深度方面并不理想。为了更好地描述岩石屈服以后的硬化软化规律，基于屈服准则，提出了一种考虑黏聚力弱化一摩擦强化模型；江权等在此基础上，鉴于高地应力环境下洞室开挖过程中围岩脆性破损行为和破损区内岩体力学性质发生改变的工程事实，考虑塑性变形中弹性模量的变化，建立了硬岩劣化力学模型。尽管工程计算表明以上模型可以较好地模拟高地应力下硬岩的变形和破坏，但是其尚不够完善，如没有考虑围压对岩石屈服过程的影响，没有考虑剪胀效应等。无论在弹塑性理论上还是在试验验证上，以上模型都需要更深入的研究。</div><div> 对于某些脆性岩石，特别是在低围压条件下，由峰值屈服面到残余屈服面不是一个渐近过程，而是突发的和不可控的，跌落后的峰值强度也是不可恢复的，郑宏基于有限元理论证明当软化速率较大时，还会使得经典意义下的力学模型积分无法进行，并基于伊留辛公设，讨论了应力有限元计算中考虑应力跌落的方法，所得结论与刘文政的研究结果一致。</div><div> 2．断裂力学模型</div><div> 节理岩体的特点是岩体内存在大量的节理和裂隙，显著改变了岩体的力学和变形性质，使岩体呈现各向异性。因此，断裂力学的概念被引入到岩石强度理论研究中。一些学者围绕岩石中裂纹扩展规律以及岩石断裂机理，在理论及试验方面都进行了大量研究。</div><div> 裂纹问的相互作用和耦合将产生局部弱化并最终导致岩石的整体断裂破坏，有关的经验模型、统计模型和数值模型对此也加以探讨，但真正解决多裂纹的耦合作用还很困难。中国学者研究了滑移裂纹群相互作用，并以单向加压试验结果为基础，建立了便于工程应用且适用于多裂纹体的等效正交各向异性力学模型；分析了脆性材料在压缩载荷下裂纹的相互作用、扩展和连通，应用断裂力学观点首次推导出多裂纹材料的压缩强度同裂纹尺度、裂纹间距、裂纹韧度和裂纹表面摩擦系数之间的关系式，得出了单轴压拉强度比公式。</div><div> 试验发现，卸载条件下岩石的变形和破坏与加载条件下的不同，侧向变形加快，扩容更为明显。部分学者利用断裂力学的观点，使用摩擦弯折裂纹模型分析了节理、裂隙岩体围斥卸载至拉应力过程中的力学模型。</div><div> ……</div>
展开
