摘要
점토암은 전형적인 응집⁃마찰형 지질 재료로서 하중 시 광물 입자의 미끄러짐과 점토 기질의 변형이 응집력 및 내부 마찰각의 동적 진화를 유발하여 재료가 복잡한 경화 규칙 및 전단 팽창 특성을 나타낸다. 점착⁃마찰 결합 경화 법칙과 비직교 소성 유동 법칙에 근거하여 점토암의 3차원 비직교 탄소성 구성 모델을 구축하였다. 먼저, 모어⁃쿨롱 강도 기준과 점토암의 다축 시험 데이터를 이용하여 경화/연화 과정에서 응집력과 내부 마찰각의 진화 규칙을 역산하고, 두 개의 독립적인 경화/연화 함수를 도입하여 정량적 기술을 구현하였다. 다음으로, 응력 관련 소성 내부 변수를 제안하여 저외압에서의 취성 거동과 고외압에서의 연성 거동을 효과적으로 묘사하였다. 분수 차수를 이용해 항복 함수의 비직교 방향을 직접 얻어 비연관 유동 법칙에서 소성 위치 함수 구성의 복잡한 과정을 회피하였다. 마지막으로, 여러 세트의 전통적인 삼축 배수 시험을 통해 모델의 타당성을 평가하였다. 결과는 본 모델이 점토암의 전형적인 비선형 역학 거동, 변형 경화/연화 특성, 전단 수축/팽창 현상 및 다양한 외압 조건에서의 취성-연성 전이를 합리적으로 설명함을 나타내며, 점토암 공학 역학 특성의 이론 분석 및 수치 시뮬레이션에 신뢰할 수 있는 구성 모델 지원을 제공한다.
关键词
점토암;구성 모델;비직교 유동 법칙;소성;응집-마찰 결합 경화