[发明专利]一种复杂应力状态下岩石裂隙产状及发育程度的确定方法

权利要求书

1.一种复杂应力状态下岩石裂隙产状及发育程度的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，输入作用于岩石的压剪、拉剪和拉三种应力状态，以及输入岩石的多种强度参数；

S2，根据所述三种应力状态和所述岩石的多种强度参数，得到三类过岩石一点任一截面的破损度，确定三类破损度中的最大值，以作为截面的破损度的大小，对所有截面的破损度取最大值作为点的破损度；

S3，根据所述点的破损度输出裂隙的产状和发育程度；

所述S2，包括如下公式：

其中，σ是截面上的正应力，τ是截面上的剪应力，f是内摩擦系数，c是粘聚力，t是抗拉强度，r_ts是截面拉剪破损度，r_cs是截面压剪破损度，r_t是截面拉破损度；

三类破损度中最大的一个作为所述截面的破损度的大小，记作r，对所有截面的破损度r取最大值为这一点的破损度，记作R，对应的截面是裂隙所在的面，所述裂隙所在的面的产状为所述裂隙的产状；

点的拉破损度表达式为：

其中，第一主应力σ₁是所有截面正应力中最大的，如果所述第一主应力是正的，则点的拉破损度是否则，点的拉破损度是0，第一主应力面是点的拉裂隙面；

对于剪破损度确定，

当主应力各不相等时：

σ₁σ₂σ₃；

-σ₃σ₁时，

-σ₃≥σ₁且2fσ₁σ₃c(σ₁+σ₃)时，

2fσ₁σ₃≥c(σ₁+σ₃)时，

当中主应力与小主应力相等时：

σ₁σ₂＝σ₃；

相对于三个主应力不同时取得剪破损度的截面表示为(L₀,0,1-L₀)，所述中主应力与小主应力相等时取得剪破损度的截面表示为(L₀,M₀,1-L₀-M₀)，M₀为0到1-L₀间的任意实数；

当大主应力与中主应力相等时：

σ₁＝σ₂σ₃；

-σ₃σ₁时，

-σ₃≥σ₁且2fσ₁σ₃c(σ₁+σ₃)时，

2fσ₁σ₃≥c(σ₁+σ₃)时，

相对于三个主应力不同时取得剪破损度的截面表示为(L₀,0,1-L₀)，所述大主应力与中主应力相等时取得剪破损度的截面表示为(1-N₀-M₀,M₀,N₀)，M₀在[0,1-N₀]范围内；

当三个主应力相等时：

σ₁＝σ₂＝σ₃，任一截面的正应力与主应力相等σ≡σ₃，任一截面的剪应力都是零τ≡0，截面拉剪或压剪破损度恒为零r＝0，应力状态拉剪或压剪破损度为零R_cs＝R_ts＝0；

所述裂隙的产状用(L₀,M₀,N₀)表示。