基于黏弹性模型下的岩石动力强度研究

金属矿山 ›› 2016, Vol. 45 ›› Issue (10): 54-58.

基于黏弹性模型下的岩石动力强度研究

熊齐欢^1,2,3，刁虎^1,2,3，李如忠^1,2,3

1.华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心，安徽马鞍山 243000；2.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山 243000；3.金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山 243000

出版日期:2016-10-15 发布日期:2016-11-04

Research of Dynamic Strength of Rocks Based on Viscoelastic Model

Xiong Qihuan^1,2，Diao Hu^2,3，Li Ruzhong^1,3

1.Huawei National Engineering Research Center of High Efficient Recycle and Utilization of Metal Mineral Resources,Maanshan 243000，China；2.Sinosteel Maanshan Institute of Mining Research Co.，Ltd.，Maanshan 243000，China；3 State Key Laboratory of Safety and Health for Metal Mines，Maanshan 243000，China

Online:2016-10-15 Published:2016-11-04

摘要/Abstract

摘要： 基于开尔文黏弹性模型，对岩石的动力强度进行理论分析，得到岩石动力强度与静力强度的数学关系，从理论上阐释了岩体动力强度硬化的现象。黏弹性决定了岩石的变形并非瞬间完成，而是一个逐渐完成的过程，在变化的动力作用下，其变形随时间的变化更加复杂多样，导致了岩体的动力强度与静力强度存在很大的差异。通过研究黏弹性模型下的动态本构关系，结合材料的最大线应变破坏理论，逐步推导出动力强度与静力强度之间的数学关系，并分析了影响有效应力系数〖WTBX〗m〖WTBZ〗的因素，最后将理论结果应用到马钢南山矿边坡岩石动力强度参数计算上。

关键词: 动力, 黏弹性, 强度分析, 开尔文模型

Abstract: Based on the Kelvin viscoelastic model，the dynamic strength of the rock is analyzed theoretically，obtaining the mathematical relationship of rock's dynamic strength and static strength，and also expounding the hardening phenomenon of the rock under dynamic stress.The character of viscoelastic property of rocks determines that the deformation of the rock is not instantaneous but in a gradual process.Under the varying dynamic stress，the deformation of the rock becomes more complex with the time changing，which leads to a big difference between the dynamic strength and the static strength.Based on the dynamic constitutive relationship under the viscoelastic model，and combining with the maximum linear strain failure theory of the rocks，the mathematical relationship between the dynamic strength and the static strength is gradually deduced，and the factors for affecting the effective stress coefficient m are analyzed.Finally，the theoretical results are applied into calculating the dynamic strength of slope rock in Nanshan open-pit mine.

Key words: Dynamic loads, Viscoelastic rock, Strength analysis, Kelvin model

熊齐欢, 刁虎, 李如忠. 基于黏弹性模型下的岩石动力强度研究[J]. 金属矿山, 2016, 45(10): 54-58.

XIONG Qi-Huan, DIAO Hu, LI Ru-Zhong. Research of Dynamic Strength of Rocks Based on Viscoelastic Model[J]. Metal Mine, 2016, 45(10): 54-58.

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