含贯通-非贯通交叉节理岩体等效弹性模型及强度特性

邓正定^1,2，吴建奇^1,2，尚佳辉^1,2，谢栎^1,2

1. 江西理工大学建筑与测绘工程学院2. 江西省环境岩土与工程灾害控制重点实验室

摘 要：基于等效弹性模型的方法,构建综合考虑含贯通—非贯通交叉节理岩体宏细观缺陷的复合损伤模型。首先,将贯通节理部分看成一定厚度的独立材料,其主要产生闭合变形及沿节理面的剪切变形,其储存弹性应变能及剪切应变能;其次,基于断裂力学及应变能理论相结合,将交叉节理中的非贯通节理岩体部分看成岩体内部宏观损伤,对节理尖端的应力强度因子进行了计算,推导得出了储存在非贯通节理中的应变能计算公式,并将岩体内部的细观损伤按Weibull分布描述,建立综合考虑宏细观缺陷的节理岩体复合损伤模型;再次,对交叉节理岩体的强度准则进行了讨论,构建考虑交叉节理不同强度准则的等效弹性模型;最后,将计算结果与试验结果进行了比较分析,模型计算结果与试验结果吻合较好,证明了模型的合理性,同时讨论了贯通节理倾角、非贯通节理倾角对岩体峰值强度及破坏准则的影响,以及非贯通节理贯通率对初始损伤变量影响规律。

关键词：贯通;非贯通;交叉节理岩体;等效弹性模型;强度;