含平行裂隙节理岩体的破坏规律研究

含平行裂隙节理岩体的破坏规律研究

论文摘要

对含平行裂隙相似材料试件进行单轴压缩试验,并用PFC3D模型进行了模拟。通过试验和DEM结果对比分析,探讨了含平行双裂隙岩体在单轴压缩下的破坏规律。研究结果表明:在变形破坏阶段,当轴向应变达到0. 02后,应力-应变曲线出现"双峰"现象;抗压强度随预制裂隙倾角的增大呈非线性变化。预制裂隙倾角较小时(≤45°),抗压强度随裂隙倾角变化规律不明显。预制裂隙倾角在45°时,试块抗压强度最低。预制裂隙倾角较大时(≥45°),抗压强度随裂隙倾角的增大而增大;裂纹起裂区域均位于两预制裂隙中间区域。随着预制裂隙倾角的增大,萌生裂纹的端点位置从两端点均在预制裂隙中间,向一端点位于裂隙中间另一端点位于预制裂隙顶端,到两端点均位于预制裂隙顶端转变;试件不同预制裂隙倾角对应不同的岩桥倾角,岩桥倾角较大时(≥60°),岩桥倾角与抗压强度呈正相关关系。

论文目录

  • 1 研究背景
  • 2 试验研究方案
  •   2.1 相似理论
  •   2.2 预制裂隙设计
  •   2.3 试样制作
  •   2.4 材料对比验证
  •   2.5 单轴压缩实验
  • 3 离散元分析
  •   3.1 模型的构建
  •   3.2 细观参数的标定及加载
  • 4 试验结果及分析
  •   4.1 应力-应变曲线分析
  •   4.2 抗压强度与裂隙倾角的关系
  •   4.3 抗压强度与岩桥倾角的关系
  •   4.4 破坏模式分析
  •     4.4.1 裂纹起裂演化规律
  •     4.4.2 DEM模拟与室内试验试样破坏形态对比分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李玉成,孙浩程,房媛,杨定韬,孟祥瑞

    关键词: 节理岩体,平行裂隙,模拟材料,裂隙倾角,平行粘结,破坏规律,分析

    来源: 水资源与水工程学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 地质学,建筑科学与工程

    单位: 上海理工大学

    基金: 国家自然科学基金项目(10872133),上海市软科学研究领域重点项目(18692106100)

    分类号: TU45

    页码: 215-220

    总页数: 6

    文件大小: 422K

    下载量: 158

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