基于Hoek-Brown准则的岩石拉-拉剪破坏有限元模拟方法研究

论文摘要

岩石的拉伸、拉伸剪切破坏是工程中常见的破坏类型,基于Hoek-Brown准则研究提出一种模拟岩石拉伸、拉剪破坏的有限元计算方法。首先,结合岩石室内试验数据分析,Hoek-Brown准则可以很好地描述岩石拉伸、拉剪的力学性质。同时,鉴于岩石拉伸、拉剪破坏大都表现出脆性破坏的特征,可采用脆塑性本构模型近似模拟这种变形破坏。接着,推导给出Hoek-Brown准则的脆塑性本构模型有限元实现过程,将其嵌入有限元计算软件ABAQUS中。然后,对室内试验进行有限元模拟,模拟曲线与试验数据拟合良好,证明Hoek-Brown准则的脆塑性本构模型可以正确反映岩石拉伸、拉剪等破坏特征。最后,将所建模型应用于某输水隧洞工程,针对特征断面分析仅采用管片衬砌的可行性,为工程的衬砌设计提供指导。

论文目录

• 1 H-B准则脆塑性模型的适用性分析
•   1.1 H-B准则描述岩石拉伸、拉剪的合理性分析
•   1.2 岩石拉-拉剪破坏的峰后特征
• 2 H-B准则的脆塑性模型有限元实现
•   2.1 塑性流动因子Δλ求解
•   2.2 有限元实现步骤
• 3 岩石试件拉-拉剪破坏有限元模拟
•   （1）单轴拉伸模拟验证。
•   （2）拉伸剪切模拟验证。
• 4 工程应用
•   4.1 工程概况
•   4.2 模型建立
•   4.3 数值模拟结果分析
•     （1）正常运行工况计算结果分析。
•     （2）极限承载工况计算结果分析。
• 5 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 尚朋阳,佘成学,金俊超

关键词: 准则,拉拉剪破坏,有限元模拟,脆塑性

来源: 中国农村水利水电 2019年09期

年度: 2019

分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 水利水电工程

单位: 武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室

分类号: TV223.1

页码: 200-206

总页数: 7

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