基于Mogi-Coulomb准则的弹塑性损伤本构模型及其数值实现

蒋邦友¹，谭云亮¹，王连国²，顾士坦¹，戴华宾¹

1. 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地2. 中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室

摘 要：Mogi-Coulomb准则能够较好的描述真三轴条件下岩石的破坏强度特征,基于Mogi-Coulomb准则,同时考虑岩石材料的塑性及损伤共同作用,建立了岩石弹塑性损伤本构模型,并基于塑性增量理论,构建了模型的本构关系,实现了模型在FLAC^3D软件中的二次开发.对比分析不同岩性试样在真三轴压缩路径下室内试验与数值计算结果.结果表明:本文模型计算结果与试验结果吻合度较高,误差较小,对大理岩、红砂岩和水泥砂浆3种试样极限八面体剪应力和应力极限点ε₁的最大计算误差仅为1.60%和3.56%,验证了模型的合理性和优越性.与Mohr-Coulomb模型相比,本文模型能更准确的描述岩石材料在真三轴应力状态下的破坏条件及变形特征,更适合深部三维应力状态下地下工程分析.

关键词：弹塑性损伤本构模型;Mogi-Coulomb准则;真三轴试验;FLAC^3D;二次开发;