单轴压缩试验下粗糙离散节理网络模型建立及力学特性

发布时间：2018-01-03 02:30

本文关键词：单轴压缩试验下粗糙离散节理网络模型建立及力学特性　出处：《岩土力学》2017年S1期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对岩体中随机结构面存在粗糙特性的特点,开展了粗糙离散节理网络(roughness discrete fractures network,RDFN)模型研究。采用数字图像处理技术,开发了生成RDFN模型的算法,并基于Matlab方法建立了与颗粒流离散元PFC方法的接口。采用颗粒流PFC方法研究粗糙度对RDFN模型单轴压缩下的弹性、强度和破坏模式的影响规律,并与直线型DFN模型进行对比。结果表明,RDFN模型的弹性模量低于DFN模型,而峰值强度较高,残余强度较低;DFN模型中微裂纹沿节理方向贯通,局部存在基岩内部裂纹扩展;RDFN模型由破坏模式相对复杂,达到峰值强度后基岩发生显著破坏。
[Abstract]:The rough discrete fractures network of rough discrete joint network is developed in view of the roughness characteristic of random structural plane in rock mass. The algorithm of generating RDFN model is developed by using digital image processing technology. The interface between the particle flow discrete element PFC method and the particle flow discrete element PFC method is established based on the Matlab method. The elasticity of roughness to the uniaxial compression of the RDFN model is studied by using the particle flow PFC method. The results show that the elastic modulus of the model is lower than that of the DFN model, but the peak strength is higher and the residual strength is lower. In the DFN model, the microcracks are perforated along the joint direction, and there is local crack propagation in the bedrock. The failure mode of RDFN model is relatively complex, and the bedrock failure occurs after the peak strength is reached.
【作者单位】：北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;北京科技大学土木与资源工程学院;东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点试验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(No.51604017,No.11572344) 国家重点研发计划(No.2016YFC801602,No.2016YFC0600703) 中央高校基本科研业务费专项资金(No.FRF-TP-15-109A1) 中国博士后科学基金项目(No.2016M591079) 国家科技支撑计划项目(No.2013BAB02B08)~~
【分类号】：TU45
【正文快照】： 节理的几何及力学特性是准确认知岩体力学性质的前提,也是提高岩体力学数值模拟准确性的根本。节理结构面对围岩的变形或破坏规律起着一定的控制作用[1],并且含节理岩体在开挖扰动下围岩的破坏模式往往受节理分布的影响显著[2 8]。在岩体结构中结构面占据重要的地位,其几何、

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