基于三剪能量屈服准则的应变软化岩石统计损伤本构模型研究

岩石的变形破坏本质上是能量转换的结果。为更加合理地构建岩石的本构模型以及探讨岩石的变形破坏特性,先引入统计损伤理论,假定岩石微元强度服从Weibull分布,推导出岩石的损伤本构方程;然后从能量角度分析岩石的变形破坏特性,构建了基于三剪能量屈服准则的岩石微元强度,进而建立起基于三剪能量屈服准则的应变软化岩石的统计损伤本构模型,模型中参数的物理力学意义明确;最后以一组岩石三轴压缩试验数据为例,对所建立的本构模型的可靠性和实用性进行了验证。结果表明:利用所建立的本构模型得到的岩石应力-应变理论曲线与试验结果吻合度很好,该模型能够很好地反映岩石变形破坏过程中的典型特性,并能够模拟任意围压条件下岩石的应力-应变曲线,且模拟曲线能够反映出围压对岩石变形破坏的影响,表明该模型具有可靠性和实用性。