考虑损伤的软弱夹层剪切流变模型及程序实现

来源：水利水运工程学报杂志 2021年第6期北京时间：

作者：祝鑫,胡斌,李京,崔凯,魏二剑,刘杨

摘要：自然界中岩体破坏的主要形式是沿着滑面的剪切破坏，且主要表现为剪切流变损伤特征。根据软弱夹层不同剪切应力水平下的试验数据分析，引入可以表征其流变过程中参数损伤的变量D，提出了一个基于D的可以反映软弱夹层加速流变特性的黏弹塑性非线性流变模型，与伯格斯模型串联构成了一个能全面反映3个流变阶段的新的软弱夹层剪切流变损伤模型。基于FLAC3D使用C++语言对该流变损伤模型进行了二次开发，与室内流变试验进行了对比验证。结果表明：（1）每级剪应力下，其瞬时应变均较为接近，且经过相同时间的应力加载后，无论是稳定后的应变值还是加速阶段的应变值也均较为接近。（2）数值模拟试验中，当施加的剪切荷载未达到屈服应力时，其减速阶段历时较室内试验的历时短，即更快地达到稳定流变阶段；而当施加的剪切荷载超过屈服应力阈值时，其加速流变阶段位移变化速率大于室内试验的，且最终的位移比室内试验位移稍大。

关键词：剪切流变, 流变损伤, 非线性流变, 数值模拟, FLAC3D二次开发