基于能量原理砂岩应变软化模型研究

为了建立基于能量原理的分段砂岩非线性损伤方程,对砂岩进行不同围压条件下三轴试验,并分析其峰后力学特性,得出以下主要结论:围压增大提高了砂岩扩容起始点对应的应力水平,延缓了砂岩的非线性扩张,围压在一定程度上提升岩石承载力;同时,减弱岩石的脆性破坏程度,增强延性,使得试样趋于形成单一剪切面,破坏后试样较为完整。考虑不同围压条件下,岩石峰后阶段主要沿着断裂面移动、滑动,仍然具有一定承载力,岩石形变率逐渐非线性减小。假定应力-应变关系变化规律满足三次多项式,通过能量原理建立非线性损伤模型,可以更好地反映岩石应力-应变关系与破坏情况,最终通过对比发现试验曲线与拟合曲线拟合度较高。