【摘 要】
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随着我国基础设施建设的蓬勃发展,各种工程建设都不可避免的会遇到大量的地质岩土类的问题。由于岩体内部结构的复杂性,目前岩体损伤本构尚未有较为统一的、准确的模型,不利于岩体破坏的模拟。本文在单层岩石的理论基础上,对单轴载荷作用下层状岩体破坏过程中的电导率响应特征和强度变化规律进行研究,建立了基于电导率的水平层状岩体损伤方程;在此基础上,进一步研究了层状岩体的层理倾角影响规律,推导了层理倾角影响下层状岩
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随着我国基础设施建设的蓬勃发展,各种工程建设都不可避免的会遇到大量的地质岩土类的问题。由于岩体内部结构的复杂性,目前岩体损伤本构尚未有较为统一的、准确的模型,不利于岩体破坏的模拟。本文在单层岩石的理论基础上,对单轴载荷作用下层状岩体破坏过程中的电导率响应特征和强度变化规律进行研究,建立了基于电导率的水平层状岩体损伤方程;在此基础上,进一步研究了层状岩体的层理倾角影响规律,推导了层理倾角影响下层状岩体损伤方程;最后对水平层状岩体和层理倾角影响下的岩体分别进行了有限元分析。研究取得的主要结论如下:（1）在有效应力原理和电导率理论基础上,建立了基于电导率的单层岩石损伤演化方程,通过对比分析,证明该方程可以较好地反应岩石电导率与强度变化之间的响应关系。（2）将单层岩石基于电导率的轴向压缩损伤理论表达式推广运用到有围压影响的情况,推导了围压影响下基于电导率的损伤理论表达式,并利用有限元模拟进行验证。（3）在恒温干燥的情况下,对水平层状岩体试样进行了单轴压缩试验;试验发现层状岩体试样的电导率先随着荷载增大岩石压密而呈上升趋势,然后随着荷载的持续增加以及新裂隙的产生和进一步扩展使得电导率呈下降趋势,且对比应力-应变曲线和电导率-应变曲线可以发现电导率-应变曲线总是先出现峰值。（4）推导了基于电导率的水平层状岩体损伤演化方程,该方程可以较好地反映层状岩体电导率与强度变化之间的响应关系。利用坐标变换方法将水平层状岩体的损伤方程推广运用到任意层理倾角的岩体,并利用试验数据验证了该理论模型的可靠性。（5）利用有限元分析和试验研究结果验证了本文提出的水平层状岩石的损伤方程的正确性;并进一步探讨了层理倾角对层状岩石强度变化的影响规律。发现本文提出的损伤理论较适用于低层理倾角影响下层状岩石的强度变化分析。
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