Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法
2023-12-10 10:48:52
Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法
【專利摘要】Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法，包括如下步驟：(1)加工試件；(2)獲得軸向壓應力-軸向壓應變曲線；(3)修正曲線；(4)求得彈性模量E的平均值；(5)得到每一組的應力偏量第二不變量和應力第一不變量J21，J22直至J2N和I11，I12直至I1N；(6)獲得所述預測定巖土材料的Druker-Prager強度準則初軟化強度參數α0和κ0；(7)計算求得每一組試驗記錄點對應的軸向塑性壓應變增量；(8)插值得到各組試驗中每一個分點所對應的軸向應力σi；(9)得到每一分點對應的強度參數αi和κi；(10)得到軸向塑性壓應變增量κ與軟化強度參數α和κ之間的函數關係。本發明提供的測定方法適應更高的工程結構設計要求，安全性高且造價低。
【專利說明】Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種參數測定方法,特別是一種Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法。
【背景技術】
[0002]巖土的塑性軟化是巖土破壞的本質屬性，它表現為巖土在破壞過程中屈服面的縮小，Druker-Prager強度準則能夠較為真實的反應巖土材料這種破壞特性，但Druker-Prager巖土軟化強度參數測定困難，目前，在工程實際中，工程技術人員只能把巖土作為理想塑性材料考慮，即用Mohr-Coulomb強度準則作為巖土材料的破壞準則,這不能滿足更高的工程分析精度，由於無法滿足更高的精度，因此，在工程實際中使用只經過理想塑性分析處理的結構容易造成重大安全隱患，在實踐中，為保證足夠安全性，往往需要為增加結構的強度而使用更多的材料，進而加大了工程造價成本。
[0003]綜上所述，目前還沒有一種有效的Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法。
【發明內容】
[0004]為了解決巖土工程中巖土破壞強度難以確定造成巖土結構安全隱患或造價成本過高的技術問題，本發明提供了可靠可行的Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法。[0005]本發明採用的技術方案如下:
[0006]Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法,包括以下步驟:
[0007](I)將預測定Druker-Prager巖土軟化強度參數的巖土材料加工成圓柱狀試件，所述試件形狀、大小相同，分為N組，N不小於2，所述每組試件均採用常規三軸圍壓試驗進行測試，圍壓範圍為0.1~20MPa ；
[0008](2)對試件分組進行試驗，試驗圍壓不同，通過試驗獲得各組的軸向壓應力-軸向壓應變曲線；
[0009](3)將所述每組曲線上的每一個滯迴環上的點進行篩選，只保留上包絡線上的點，剔除掉其餘點，得到修正的軸向壓應力-軸向壓應變曲線；
[0010](4)取所述修正的軸向壓應力-軸向壓應變曲線上升段的直線段，求得所述預測
定的巖土材料彈性模量五其中，Λ σ和Λ ε為直線段對應的應變增量和應力增量，
As
並求得各組試驗計算得到的彈性模量E的平均值亙；
[0011](5)根據每一組的試驗曲線直線段的末端點對應的應力值計算得到每一組的應力偏量第二不變量和應力第一不變量J21，J22直至J2n和I11, I12直至Iin ；
[0012](6)將步驟(5)所得到的應力偏量第二不變量和應力第一不變量代入
Druker-Prager屈服方程.+ OZ1 - A: = O內，利用最小二乘法獲得所述預測定巖土材料的Druker-Prager強度準則初軟化強度參數a ^和κ。；[0013](7)根據
【權利要求】
1.Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法,其特徵在於:包括以下步驟: (1)將預測定Druker-Prager巖土軟化強度參數的巖土材料加工成圓柱狀試件,所述試件形狀、大小相同，分為N組，N不小於2，所述每組試件均採用常規三軸圍壓試驗進行測試，圍壓範圍為0.1~20MPa ； (2)對試件分組進行試驗，試驗圍壓不同，通過試驗獲得各組的軸向壓應力-軸向壓應變曲線； (3)將所述每組曲線上的每一個滯迴環上的點進行篩選，只保留上包絡線上的點，剔除掉其餘點，得到修正的軸向壓應力-軸向壓應變曲線； (4)取所述修正的軸向壓應力-軸向壓應變曲線上升段的直線段，求得所述預測定的巖土材料彈性模量
2.根據權利要求1所述的Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法,其特徵在於:所述試驗組N為2，第一組的圍壓為0.1MPa，第二組的圍壓為2MPa。
3.根據權利要求2所述的Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法,其特徵在於:所述圓柱形試件的高度為IOcm,直徑為5cm。
4.根據權利要求3所述的Druker-Prager巖土軟化強度參數測定方法,其特徵在於:所述每一個分點
【文檔編號】G01N3/08GK103698217SQ201410004402
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2014年1月7日
【發明者】姚再興, 李紹臣, 李宏豔, 艾暢, 王俊, 張建平, 丁鑫品, 劉學, 李偉, 周杰, 馬明, 曹芳智, 張學超, 週遊, 劉玉鳳, 趙汝輝, 王維, 劉博文 申請人:煤炭科學研究總院