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修正Hoek-Brown準則的等效Mohr-Coulomb強度參數(shù)確定方法研究

吳順川; 張敏; 張詩淮; 姜日華 北京科技大學金屬礦山高效開采與安全教育部重點實驗室; 北京100083; 昆明理工大學國土資源工程學院; 云南昆明650093
  • 三維強度準則
  • 強度特性

摘要:合理確定巖石材料強度參數(shù)是工程設(shè)計的關(guān)鍵問題之一。為有效描述巖石的強度特性,眾多學者提出了大量三維強度準則,其中基于兩參數(shù)偏函數(shù)的修正Hoek-Brown(H-B)準則取得了良好效果,能夠有效地反映巖石的靜水壓力效應(yīng)、Lode角效應(yīng)及中間主應(yīng)力效應(yīng)等強度特性。確定修正H-B準則的等效Mohr-Coulomb(M-C)參數(shù)有利于提高其在工程應(yīng)用中的便利性,因此提出一種基于I1-√J2平面計算三維強度準則瞬時等效M-C參數(shù)的方法,應(yīng)用于修正H-B準則,并對計算方法的合理性及瞬時等效M-C參數(shù)與巖石強度特性的關(guān)系進行討論。結(jié)果表明:瞬時等效M-C參數(shù)可有效表征非線性靜水壓力效應(yīng),且合理反映Lode角效應(yīng)和中間主應(yīng)力效應(yīng)的區(qū)間性特點;瞬時等效M-C參數(shù)可有效表征靜水壓力對Lode角效應(yīng)的影響和最小主應(yīng)力對中間主應(yīng)力效應(yīng)的影響,靜水壓力增大時,Lode角效應(yīng)更為明顯,且當最小主應(yīng)力增大時,瞬時等效內(nèi)聚力反映出更為顯著的中間主應(yīng)力效應(yīng);該方法能夠合理地計算瞬時等效M-C參數(shù),修正H-B準則具有準確預(yù)測巖石強度的能力。上述成果對修正H-B準則在實際工程中的應(yīng)用具有較強的指導意義。

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巖土力學

  • 預(yù)計1-3個月 預(yù)計審稿周期
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主管單位:中國科學院;主辦單位:中國科學院武漢巖土力學研究所

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