_基于新型加卸载本构模型底板损伤规律研究.pdf

行业研究

应力路径对底板岩石力学性能有重大影响，而隔水层的力学特性是其厚度的决定性因素之一。本文认为岩石材料是一种能量非均匀耗散结构，以此为基础建立了修正平行杆模型，将宏、细观损伤变量和损伤演化方程相互联系，体现了循环加卸载过程中岩石的“非线性”、“随机性”和“刚度退化”特性。结合 Drucker-Prager 屈服准则，建立了一种新型循环加卸载本构模型。根据不连沟矿工程实际建立数值计算模型，通过 UMAT 二次开发，计算采矿过程中底板的损伤响应。结果表明，工作面煤壁下的底板损伤深度随顶板悬露面积的增加而增加，随顶板垮落而减小。而采空区内形成张拉裂隙，并释放应力波，导致底板损伤深度二次加深。上述因素使得损伤深度以Logistic 函数形式波动增长，最终不超过 18.5 m 的概率超过 90%。

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