十字交叉裂隙扩展机理试验与数值模拟研究

发布时间：2021-04-24 17:58

　　岩石内部微裂隙的起裂贯通破坏易引发边坡滑坡、隧道塌方和采场冒顶等工程事故,造成巨大的经济损失和恶劣的社会影响。为了探究裂隙岩石中裂隙演化规律及破坏机理,根据相似理论,采用细沙、白水泥和水按一定比例制作含十字交叉裂隙的类岩石试样,利用RMT-150B岩石力学试验机对其进行单轴压缩试验,并基于室内试验测试结果,建立了含预制十字交叉裂隙岩石试样的PFC数值模拟模型,分析含十字交叉裂隙试样的裂纹起裂、扩展和贯通的演化规律及其失稳破坏机理。研究结果表明:含十字交叉裂隙试样的峰值强度和弹性模量低于完整试样;数值模拟结果的峰值强度、弹性模量、起裂应力和裂隙倾角的变化关系与室内试验测试结果的变化关系基本吻合,即随着裂隙倾角的增大呈现先增大后减小的倒"V"形变化趋势;裂隙倾角为0°时微裂纹起裂于主次裂隙尖端,裂隙倾角为30°时裂纹起裂于主裂隙尖端,裂隙倾角为45°和60°时裂纹起裂于次裂隙尖端;微裂纹数量随应变增加经历了静止期、增加缓慢期、中期增加期和最活跃期4个阶段,且后一阶段增长率总是高于前一阶段;裂隙倾角为0°、30°、45°和60°时试样的破坏模式均为对角剪切破坏。 

【文章来源】：黄金科学技术. 2020,28(04)CSCD

【文章页数】：12 页

【文章目录】：
1 试验概况和数值模拟
    1.1 试样材料及尺寸选择
    1.2 试验设备及加载条件
    1.3 PFC2D数值模型和微观参数
2 试验结果分析
    2.1 应力—应变曲线分析
    2.2 变形特征分析
    2.3 裂纹起裂应力分析
3 裂纹演化分析
4 讨论
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3157809