硬脆岩石的微观颗粒模型及其卸荷岩爆效应研究

发布时间：2017-07-01 17:14

  本文关键词：硬脆岩石的微观颗粒模型及其卸荷岩爆效应研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为准确反映硬脆岩石的力学特性并对其卸荷岩爆效应进行合理模拟,从微观层面建立了硬脆岩石的力学模型。首先依据花岗岩岩样的衍射测试确定了模拟岩样的微观结构,其次从能量发展和应力 应变2个角度确定了硬脆特性的评价指标,借助评价指标进行岩样的颗粒效应分析和力学性能调控,进而构建了一种反映岩石硬脆特性的微观颗粒模型"可视构架"(基于现有岩样结构,颗粒与黏结参数需保持的趋势和量值限制)。应用模型并采用颗粒流程序PFC3D对不同围压三轴卸荷下的岩爆效应进行模拟分析,结果表明:岩样的低围压卸荷与高围压卸荷都体现出以张拉性质为主导的黏结断裂,但高围压卸荷比低围压卸荷有更高的张拉断裂比重,体现出更明显的脆性破裂性质,应力跌落曲线表现得更为陡直;低围压卸荷下颗粒动能在破裂过程中均有所发展,岩爆效应体现出"持续型"特点,高围压卸荷下颗粒动能则表现出明显的差异性,岩爆效应体现出"爆发型"特点。
【作者单位】： 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室;
【关键词】： 岩石力学 硬脆岩石 颗粒流 模型构架 卸荷岩爆效应
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41230635,41172279,41272330)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言“对象特性的准确描述→对象行为的合理模拟”是解决岩石工程问题的常见思路。在对岩石特性准确捕捉的基础上,从宏观角度建立反映岩石力学特性的本构关系式,则能对岩石的力学响应做出合理的模拟及预测。对于具有硬脆特性的岩石而言,其常与高地应力问题(如岩爆)联系在一起

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