基于統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)下花崗巖兩種本構(gòu)模型研究
關(guān)鍵詞：本構(gòu)模型 宏細(xì)觀力學(xué)參數(shù) 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 破壞模式 裂紋傾角
摘要：針對(duì)顆粒離散元在研究巖石材料過(guò)程中細(xì)觀本構(gòu)模型表現(xiàn)出的差異性問題,以新疆奇熱哈塔爾過(guò)水隧洞片麻狀花崗巖的力學(xué)參數(shù)為基礎(chǔ),建立二維離散元模型,通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)的試驗(yàn)方法,對(duì)比分析PB模型與FJ模型在宏觀力學(xué)參數(shù)及破壞模式的差異性與穩(wěn)定性,為后續(xù)改進(jìn)本構(gòu)模型以及選取合適的本構(gòu)模型進(jìn)行巖石數(shù)值模擬提供研究依據(jù)。研究表明,兩種本構(gòu)模型均能做到較為準(zhǔn)確描述花崗巖的宏觀力學(xué)參數(shù),從計(jì)算穩(wěn)定性角度來(lái)講,PB模型計(jì)算結(jié)果更具有確定性,但表征不出準(zhǔn)確壓拉比;從統(tǒng)計(jì)學(xué)分析結(jié)果以及破壞模式來(lái)看,利用PB模型研究均質(zhì)性較強(qiáng)且抗拉強(qiáng)度較高的硬巖材料的力學(xué)行為時(shí)具有一定優(yōu)勢(shì);而對(duì)于均質(zhì)性較弱且壓拉比較高的硬巖材料,FJ模型由于其破壞模式的不確定性更能表現(xiàn)出巖石材料的非均質(zhì)性。結(jié)果說(shuō)明,PB與FJ兩種本構(gòu)模型各有優(yōu)劣,今后在進(jìn)行花崗巖等硬性巖石數(shù)值試驗(yàn)時(shí),可根據(jù)巖石特性以及研究?jī)?nèi)容,選擇合適的本構(gòu)模型。
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