加载速率对白云岩力学特性影响的颗粒流数值试验研究

发布时间：2020-12-20 23:21

　　青川县东河口滑坡是2008年汶川地震诱发的一处典型深层岩质滑坡,体积约1 500×10~4 m~3。地震过后,针对该滑坡的形成机制展开了不少研究,但在考虑组成该滑坡体材料的力学参数时,均尚未考虑到岩体在动荷载条件下的力学特性,导致研究结果与实际有出入。为了获得滑坡岩体在不同加载速率下的力学行为,同时借助于颗粒流程序在模拟岩体微细观损伤演化过程上的优势,首先对从滑坡现场取得的白云岩试样开展了室内常规单轴压缩试验,以试验结果作为拟合依据确定了白云岩试样的颗粒流程序数值模型以及细观参数,进而开展了白云岩在不同加载速率下的力学特性、宏观破裂形态、裂隙扩展规律等的研究。结果表明:在0.5 m/s和1 m/s的较高速率加载时,白云岩力学性能出现"伪增强"现象,岩体表现为延性破坏,最终的破坏形态为粉碎状。当加载速率小于等于0.05 m/s时,岩体表现为脆性破坏,破坏形态较为完整,主要在端部发生局部剪切破坏,裂纹并未在整个岩样内发育,并且,高加载速率下破坏时的裂隙总数明显多于低加载速率下的裂隙总数,在峰值强度后微裂隙的产生速率明显较大。尽管只是对组成该滑坡的其中一类岩体开展了研究,暂无法用于准确解释该... 

【文章来源】：科学技术与工程. 2020年25期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

岩样

图1 岩样图3给出了试样H04在单轴加压过程中宏观裂隙发展的主要过程。在轴向压力增大到一定数值以后,试样中首先出现了近垂向裂隙,呈现出压性拉裂的特征,随着压力继续增大,裂隙数目增多,正面和背面的裂隙贯通,岩样达到峰值强度后瞬间失稳,在达到峰值强度以前,岩样出现了一次应力突降的过程。总结4个试样的破坏过程,总体呈现出以下特点:首先在局部薄弱部位或应力集中部位出现微细裂隙,然后随着轴向应力增加,裂隙逐渐搭接、贯通。破坏试样中以轴向贯通裂隙为主,伴以局部掉块、破损,破坏形式为脆性破坏,破坏机制为张破坏。破坏后的4个岩样特征如图4所示。

图3给出了试样H04在单轴加压过程中宏观裂隙发展的主要过程。在轴向压力增大到一定数值以后,试样中首先出现了近垂向裂隙,呈现出压性拉裂的特征,随着压力继续增大,裂隙数目增多,正面和背面的裂隙贯通,岩样达到峰值强度后瞬间失稳,在达到峰值强度以前,岩样出现了一次应力突降的过程。总结4个试样的破坏过程,总体呈现出以下特点:首先在局部薄弱部位或应力集中部位出现微细裂隙,然后随着轴向应力增加,裂隙逐渐搭接、贯通。破坏试样中以轴向贯通裂隙为主,伴以局部掉块、破损,破坏形式为脆性破坏,破坏机制为张破坏。破坏后的4个岩样特征如图4所示。图4 单轴压缩试验后岩样

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2928748