应用应变-软化模型模拟边坡位移(Strain-Softening)
1 引言
Mohr-Coulomb模型是最简单的塑性模型[压缩试验模拟考虑的几个问题(本构模型和NMD算法)],不过,Mohr-Coulomb模型有两个缺点:第一个缺点是不能显示应力峰值后的残余应力,第二个缺点是不能直接计算塑性应变。而采矿岩石力学需要考虑岩石破坏后的材料响应行为,典型的场景是矿柱屈服,边坡渐进式位移、自然崩落以及充填采矿,在这些场景中,当岩体加载到其峰值强度后,随着应变的增加,强度在峰值后降低到一定水平的残余应力,这个过程称之为应变-软化(Strain-Softening)。
本文首先讨论了基于Mohr-Coulomb准则的应变软化模型,然后讨论了基于Hoek-Brown准则的应变软化模型,最后讨论了北美最大的铜供应商Morenci Mine的边坡位移反分析。 Morenci Mine, Arizona, USA应变软化模型同时假定由于粘结力减少引起的脆性软化以及由于内摩擦角减少的渐进软化,通过table-cohesion和table-friction来表征这种软化过程。在真实的工程模拟中,需要根据试样试验标定和校准这些数值。应变软化模型实际上是Mohr-Coulomb的扩展,当table中的数据取得足够大时,应变软化模型就退化为Mohr-Coulomb模型。