非均质共面断续节理岩体拉伸剪切破裂机制研究

论文摘要

工程开挖面附近卸荷扰动区的岩体,受结构面和拉应力共同影响作用,其变形和破坏具有拉剪复合特征。为研究节理岩体的拉剪力学特性,基于颗粒离散元法针对共面断续节理岩体开展了系列数值模拟研究。通过假设粒间接触的力学参数服从Weibull分布表征岩体的非均质性,探讨了非均质性、均质度、法向拉应力和节理连通率对节理岩体拉剪强度和破坏模式的影响。研究表明:拉剪应力条件下非均质性节理岩体主要沿阶梯型破裂面破坏,剪应力-水平位移曲线可以分为线性变形阶段、非线性变形阶段、峰值及峰后阶段;随均质度提高,节理岩体的剪切强度逐渐增加且提升幅度逐渐减弱,趋于均质岩体,岩体中微裂纹由弥散型分布向破裂面集中;节理岩体峰值剪切强度和法向拉应力的大小呈非线性负相关关系;岩体剪切强度随节理连通率增加而显著降低。

论文目录

• 0 引言
• 1 拉剪试验的数值模型
•   1.1 数值模拟方法
•   1.2 岩石非均质性表征
•   1.3 模型建立与试验方案
• 2 非均质共面断续节理岩体拉剪破坏力学特性
• 3 共面断续节理岩体拉剪试验结果与分析
•   3.1 均质度对共面断续节理岩体拉剪破坏力学特性的影响
•   3.2 法向拉应力对共面断续节理岩体拉剪破坏力学特性的影响
•   3.3 节理连通率对共面断续节理岩体拉剪破坏力学特性的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王志文,赵海军,马凤山,刘港,郭捷

关键词: 非均质,共面断续节理岩体,拉伸剪切,破裂

来源: 工程地质学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,中国科学院地球科学研究院,中国科学院大学

基金: 国家自然科学基金项目(41877274,41831293,41772341)资助~~

分类号: TU45

DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2019170

页码: 989-999

总页数: 11

文件大小: 1313K

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