岩石不等长裂纹应力强度因子及起裂规律研究

发布时间：2018-07-10 07:28

  本文选题：不等长共线裂纹 + 相互作用　； 参考：《岩土工程学报》2015年04期

【摘要】：天然岩体中含有数量众多的裂隙且绝大多数为不等长裂隙,而那些具有一定尺度和规模的主控裂隙对岩体稳定性起决定作用。为研究不等长裂纹相互作用规律及主控裂纹起裂规律,基于Kachanov法,推导了远场受力的两条拉剪不等长共线裂纹的尖端应力强度因子表达式并从理论上分析了裂纹间距对裂纹相互作用的影响;通过最大周向应力准则,计算了单轴受拉时不同裂纹倾角的主控裂纹起裂角,绘出理论断裂准则曲线;推算滑动裂纹的应力强度因子,对含不等长裂纹的类岩试件进行单轴压缩试验。结果表明:当裂纹间距大于等于小裂纹长度时,小裂纹对主控裂纹的起裂几乎无影响;主控裂纹起裂角只与裂纹角有关,单轴受拉时,起裂角随裂纹角增大而减小,单轴受压时,起裂角随裂纹角增大而增大;当裂纹倾角小于30°时,起裂临界荷载急剧增大。
[Abstract]:There are a large number of fractures in natural rock mass, most of which are unequal in length, and those with certain scale and size of the main cracks play a decisive role in rock mass stability. In order to study the interaction law of unequal length crack and the main control crack initiation law, based on Kachanov method, The expression of stress intensity factor at the tip of two tension shear collinear cracks with unequal length is derived, and the influence of crack spacing on crack interaction is theoretically analyzed, and the maximum circumferential stress criterion is used. The main crack initiation angles of different crack inclination angles under uniaxial tension are calculated and the theoretical fracture criterion curves are drawn. The stress intensity factors of sliding cracks are calculated and uniaxial compression tests are carried out on rock like specimens with unequal length cracks. The results show that when the crack spacing is greater than or equal to the length of the small crack, the crack initiation angle of the main controlled crack is only related to the crack angle, and the initiation angle decreases with the increase of the crack angle when the crack spacing is greater than or equal to the length of the small crack. Under uniaxial compression, the initial crack angle increases with the increase of the crack angle, and the critical load increases sharply when the crack inclination angle is less than 30 掳.
【作者单位】： 中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51174208,U1361209) 国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2013CB227903)
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2112628