冻结砂土爆破作用区域内损伤模型分析

李志敏^1,2，汪旭光³，汪泉⁴，刘文震^1,2

1. 安徽理工大学土木建筑学院2. 安徽理工大学力学与光电物理学院3. 北京矿冶研究总院4. 安徽理工大学化学工程学院

摘 要：为了分析冻结砂土爆后的破坏程度,在探究冻结砂土爆破机理的过程中,将冻结砂土爆破作用的区域划分为空腔、挤压区、破碎区、裂纹区和弹性振动区,依据动力学原理,分析冻结砂土的爆破过程,推导出爆破后空腔及各破坏区域近似半径,并用损伤理论分区分析。结果是,在挤压区,采用Bui等建立的突然损伤模型,则爆炸载荷作用前D=0,冻土瞬间损伤断裂条件后D=1;在破碎区,动态抗压强度准则采用引入应变率效应的莫尔-库仑准则,损伤模型取修正的Lemaitre损伤模型;在裂纹区,采用准脆性材料的微裂纹扩展条件为冻土损伤准则,损伤模型采用弹塑性损伤模型。根据各爆破作用区域损伤特点,采用不同的损伤模型分析,细化了冻结砂土爆破破坏形式,为冻结砂土工程爆破实践提供理论参考。

关键词：冻结砂土;爆破;区域划分;强度准则;损伤模型;