基于Cosserat理论的柱状节理岩体本构模型
作者:黄浩楠; 朱珍德; 阙相成
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柱状节理岩体复杂的各向异性对相关工程设计和施工提出了挑战。准确掌握其各向异性力学参数对降低工程风险非常重要。基于Cosserat理论和Goodman等效叠加原理,建立了四棱柱、五棱柱和六棱柱状节理岩体的二维本构模型。通过引入应力集中系数,本构关系被扩展到了三维空间。针对白鹤滩水电站柱状节理岩体,分别采用三种模型计算工程常数,分析了三种模型计算结果与工程经验值的差异,并比较了三种模型的各向异性特征。结果表明,三种模型的计算值与经验公式的估算结果和现场承载板试验结果基本一致。四棱柱、五棱柱和六棱柱节理岩体模型的弹性参数变化曲线分别反映了各模型的正交各向异性、准横向各向同性和横向各向同性的各向异性特征。