遍布節(jié)理模型

1、2.5.3遍布節(jié)理模型遍布節(jié)理模型（ubiquitous-joint model）是摩爾-庫侖模型（Mohr-Coulomb model ）的擴展， 即在摩爾-庫侖體中增加節(jié)理面，此節(jié)理面也服從摩爾-庫侖屈服準(zhǔn)則。該模型同時考慮巖體 和節(jié)理的物理力學(xué)屬性，破壞可能首先出現(xiàn)在巖體中或沿節(jié)理面，或兩者同時破壞，其主要 取決于巖體應(yīng)力狀態(tài)、節(jié)理產(chǎn)狀、巖體及節(jié)理力學(xué)性質(zhì)等。2.5.3.1 定義節(jié)理面方向和應(yīng)力狀態(tài)可由整體笛卡爾坐標(biāo)系下三個方向（x、y、z）的分量表示，局部坐 標(biāo)系下的三個方向（x、y、z,）的分量與整體坐標(biāo)系下的應(yīng)力關(guān)系可表示如下：（2.1）其中：t為方向張量，為局部坐標(biāo)系與整體坐標(biāo)系

2、三方向夾角的余弦（2.2）節(jié)理面切向應(yīng)力的大小可由下式表示:C = Q2 +。21323y = ；8 2 +8 213232.5.3.2節(jié)理面廣義應(yīng)力與應(yīng)變分量廣義應(yīng)力矢量（用來描述軟弱面破壞）有四個分量（n=4）， 口、q 22、q 3和t，相應(yīng)的 廣義應(yīng)變矢量的分量為8口、822、83和y2.5.3.3增量彈性法則局部坐標(biāo)系下廣義彈性應(yīng)力與應(yīng)變增量有下列關(guān)系:AQ=a A8 e +a (A8 e +A8 e ) TOC o 1-5 h z 1111122233AQ =a A8 e +a (A8 e +A8e )2212221133Aq =aA8e +a (Ase +A8e )3313321

3、122At = 2GAy e其中：a 1、42 _a 1 = K + 3 G ； a 2 = K - 3 G 2.5.3.4屈服準(zhǔn)則與流動法則a 2為與材料性質(zhì)（剪切模量。、體積模量K）相關(guān)的常數(shù)，以下式表示；C :1Cj / tanj圖2.10 FLAC3D節(jié)理面屈服準(zhǔn)則在(。，t )坐標(biāo)系中表示節(jié)理面屈服準(zhǔn)則，如圖2.10表示，根據(jù)摩爾-庫侖屈服準(zhǔn)則， 33局部坐標(biāo)系下屈服包絡(luò)線AB可表示為fs = 0，拉伸破壞包絡(luò)線BC可表示為ft = 0，且 有以下函數(shù)式存在：f s =T+b tane, -cft =b b t TOC o 1-5 h z 33j式中七、b j分別為節(jié)理面的凝聚力、內(nèi)

4、摩擦角和抗拉強度。勢函數(shù)由兩個函數(shù)組成，gs、gt，分別用來定義剪切塑性流動和拉張塑性流動gs =t +b tan 甲33jgt =b33流動法則以下列方式唯一定義，h(b ,t) = 0表述為(b ,t)平面中fs =0和3333ft = 0的對角線，有如下形式：h =t t p -ap(b bt )其中t p、ap為常數(shù)，定義如下：t p = c tan b tj j j jap = J1 + tan 2 一 tan .An elastic guess violating the composite yield function is represented by a point in t

5、he (，t)-plane located either in domain 1 or 2, corresponding to positive or negative domains of h = 0,respectively (see Figure 2.11). If in domain 1, shear failure is declared, and the stress point isplaced on the curve f s = 0 using a flow rule derived using the potential function gs. If in domain 2,tensile failure takes plac