摘要：富含孔隙/裂隙岩体的非线性变形对于工程的安全评价具有重要意义。在多物理场耦合分析求解器TOUGH-FLAC3D中实现双应变胡克模型（two-part Hooke s model,简称TPHM）的数值解法,并界定TPHM的适用条件。TPHM假设：对于岩体中可承受较大变形的软体（如孔隙、裂隙等）,用基于自然应变（或真应变,即岩体变形与当前应力状态下的岩体体积之比）的胡克定律来描述;而对于只承受较小变形的硬体部分用基于工程应变（岩体变形与原始应力状态下的岩体体积之比）的胡克定律来描述。通过对室内岩样的应力-应变特征计算分析,表明TPHM在本质上反映了加卸载过程中低应力阶段的非线性变形行为,该力学响应完全取决于孔隙/裂隙的自然应变（真应变）;通过对瑞士Mont Terri岩石实验室的深部ED-B巷道围岩的变形场计算分析,显示出TPHM较为准确地反映了开挖卸载诱发的围岩变形特征。因为TPHM本质上是考虑了低应力状态下孔隙/裂隙对岩石力学性质的影响,因此,在具有卸荷扰动特征的岩石工程中应用TPHM模型进行设计分析更符合实际。

关键词：岩石力学 裂隙岩体 胡克定律 非线性 弹性变形 

单位：大连理工大学土木工程学院 辽宁大连116024 劳伦斯伯克利国家实验室地球科学部 美国伯克利94720 重庆大学土木工程学院 重庆400030