基于热–力–损伤本构参数的硬岩脆性评价方法

采用不同方法评价岩石脆性的研究较多，但从本构参数的角度构建脆性指数定量评价岩石脆性的研究鲜有报道。为此，通过理论研究、算例分析和对比验证，探讨利用损伤统计本构参数m和δ构建脆性指数B_m的可行性。结果显示：基于Weibull分布函数建立的岩石热–力–损伤本构模型能较好地表达脆性、塑性、应变软化等多种本构行为，为从本构角度评价岩石脆性奠定了理论基础。选取能有效反映岩石应力–应变曲线总体形状特征的参数m和反映峰后特征的参数δ，建立了脆性指数B_m (B_m=mδ)。不同围压、加载方式和岩性条件下，脆性指数B_m计算结果和试验结果规律一致，有效验证脆性指数B_m的合理性。通过与现有代表性脆性指数对比分析发现，脆性指数B_m能有效体现岩石脆性随围压增加而减小、卸荷应力路径下岩石脆性增强的特征，且对不同硬岩脆性评价均具有较好的适用性。提出的方法为从本构参数的角度评价岩石脆性提供新思路，对丰富岩石脆性分析与评价具有一定裨益。