含尖端相交裂隙岩石的破裂特征

含尖端相交裂隙岩石的破裂特征

论文摘要

依据相似理论选取与白砂岩性质相似的模拟材料,制作含尖端相交裂隙试样并进行单轴压缩试验,分析2条相交裂隙夹角α和α角的角平分线与水平方向的夹角β对白砂岩破坏模式、力学特性的影响。采用离散元软件PFC3D对试样进行建模,模拟试样在单轴压缩下裂纹的扩展,得到了单轴压缩作用下试样的裂纹扩展特征和起裂应力变化规律。结果表明:1)随着α角的增大,试样峰值强度逐渐降低,预制裂隙内尖端裂纹发育水平逐渐提高;2)随着β角的增大,试样峰值强度逐渐提高,预制裂隙内尖端的裂纹发育水平逐渐降低;3)物理试验与数值模拟结果吻合较好,α角对起裂应力影响较大,随着α角的增大,起裂应力逐渐减小,起裂应力的大小几乎不受β角影响。

论文目录

  • 1 试验方案
  •   1.1 模型材料
  •   1.2 试样制备
  •   1.3 试验设备
  • 2 试验结果
  •   2.1 模拟材料的破坏模式
  •     2.1.1 β=90°的情况
  •     2.1.2 α=45°的情况
  •   2.2 模拟材料轴向应力-应变曲线
  •   2.3 模拟材料力学特性的变化特征
  • 3 数值模拟分析
  •   3.1 试样生成、参数选取和模型验证
  •     3.1.1 曲线变化趋势
  •     3.1.2 计算结果
  •     3.1.3 加载阶段特征
  •   3.2 裂纹扩展特征与起裂形式分析
  •     1)当β=90°,改变α角度。
  •     2)当α=45°,改变β角度。
  •   3.3 起裂应力
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙浩程,陈有亮,王苏然,李玉成,房媛,朱丛薇

    关键词: 尖端相交裂隙,模拟材料,破坏模式,力学特性,裂纹扩展特征,离散元分析

    来源: 工业建筑 2019年12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: 上海理工大学环境与建筑学院

    分类号: TU45

    DOI: 10.13204/j.gyjz201912021

    页码: 119-125+137

    总页数: 8

    文件大小: 4695K

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