现代矿业 ›› 2026, Vol. 42 ›› Issue (07): 179-185.
邱 宇1,2
QIU Yu1,2
摘要: 为揭示高温热损伤作用下,粗晶大理岩的力学劣化机制与全过程变形响应规律,完 善传统岩石屈服硬化本构模型无法表征孔隙压密阶段的缺陷,采用 SX2-12-10 型高温箱式电阻炉 对粗晶大理岩试件开展 25 ℃、200 ℃、400 ℃、600 ℃梯度高温热处理,并通过单轴压缩试验获取不 同热损伤程度下岩石全应力-应变曲线。试验结果表明,随热处理温度升高,粗晶大理岩热损伤程 度加剧,弹性模量与单轴抗压强度显著衰减,加载初期孔隙压密阶段持续变形特征愈发明显。基 于岩石统计损伤理论与 Drucker-Prager 强度准则构建基础屈服硬化本构模型,引入 Sigmoid 函数增 设孔隙压密修正项,建立可完整描述岩石四阶段变形特征的改进本构模型。拟合结果表明,优化 后模型拟合精度显著提升,模型参数随热损伤演化呈现规律性变化,其中参数 a、m、b 随温度升高 逐渐减小,参数 c 逐渐增大。通过控制变量法开展参数敏感性分析可知,参数 a、m 主要调控岩体屈 服硬化与应变软化阶段曲线形态,参数 b、c 精准控制孔隙压密阶段的发展速率与临界应变。优化 后的本构模型形式简洁、参数物理意义明确,能够真实复现高温损伤大理岩孔隙压密、线弹性、屈 服硬化、应变软化的全过程力学行为,可为高温岩体工程稳定性分析提供理论参考。