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地质体渐进破坏面的计算模型与剪切面破坏准则

李世海  周东  
【摘要】:提出地质体渐进破坏的多尺度计算框架,确定不同尺度的计算条件和物理参数的选取方法。将工程地质模型分为3级尺度:(1)工程地质模型的实际尺度,从百米到千米量级;(2)满足计算精度的数学网格,即等应力应变单元的尺度,通常为米量级;(3)描述地质体破坏的特征尺度,可以选为实验室试样尺度,通常分米量级。在该多尺度计算框架下,地质体材料的破坏可以采用实验室测得强度参数进行描述。提出适用于多尺度计算的一种基于剪应变强度分布的新的强度准则,该准则以应变作为强度指标,定义剪应变强度在材料中服从某种分布,未达到强度部分保持线弹性,超过强度的部分用库仑摩擦描述。该强度准则可以表述材料的非线性屈服和软化现象,得到材料的渐进破坏过程。当应变强度区间变化时可以自然得到脆断模型、软化模型以及理想弹塑性模型。通过离散元的算例计算表明,该模型中将材料的内部细观状态表述为弹性微元面和破裂微元面,并用线弹性和库仑摩擦参数分别表达是合理的。

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