含内置裂隙的节理岩体的剪切行为数值模拟

发布时间：2017-09-16 10:12

  本文关键词：含内置裂隙的节理岩体的剪切行为数值模拟

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【摘要】：工程节理岩体中含有大量内置裂隙,裂隙的扩展对岩体稳定性有重要影响。节理扩展后的网格处理和断裂准则一直是有限元模拟此类问题的难点。为了研究剪应力作用下内嵌裂纹的扩展规律,本文应用三维单元劈裂法对这一问题进行数值模拟研究。单元劈裂法可以避免裂纹扩展时需要网格重构的麻烦;同时本构采用增强虚内键模型(AVIB),直接将材料的损伤断裂准则嵌入到本构方程,无需额外的断裂准则。对不同法向应力下内嵌裂纹在剪应力下的扩展规律进行了数值试验,模拟结果表明,根据法向应力的大小,内嵌裂纹的扩展模式分为3类:(1)低法向应力时,裂纹以剪切破坏模式扩展;(2)在中等法向应力情况下,裂纹以压剪混合模式扩展;(3)在高法向应力作用下裂纹的扩展类似于单轴压缩破坏。随着法向应力的增加,剪应力对裂纹扩展的影响作用减弱,裂纹体的强度先增加后减小。
【作者单位】： 中交四航工程研究院有限公司;中交交通基础工程环保与安全重点实验室;华南理工大学土木与交通学院;
【关键词】： 三维单元劈裂法 内置裂隙 节理岩体 数值模拟
【分类号】：TU45
【正文快照】： 1引言工程岩体中富含大量的内嵌型裂隙,裂隙在外荷载作用下的扩展及贯通而产生新的剪切滑动面,通常会引起岩体结构的失稳和破坏。在剪应力作用下,这些节理裂隙的扩展和相互作用对岩体的稳定性有至关重要的影响,然而在剪应力作用下裂纹的扩展规律和相互作用特点还不清楚。在试

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本文编号：862415