【摘要】：巖石內(nèi)部裂隙缺陷對新裂紋的萌生擴展有顯著影響,導(dǎo)致巖石強度大幅降低甚至破壞.研究內(nèi)置缺陷巖石裂紋的萌生、演化與微破裂分布,有助于揭示巖體漸進破壞規(guī)律,具有重要的工程意義.采用細觀損傷數(shù)值方法對單軸壓縮下內(nèi)置裂隙巖石的破壞進行研究,再現(xiàn)不同均質(zhì)度巖石微破裂萌生、發(fā)育、擴展、貫通直至破壞以及整個過程的聲發(fā)射分布.將數(shù)值試驗同物理實驗比較,結(jié)合前人研究進行分析.結(jié)果表明,內(nèi)置三維裂隙巖石裂紋擴展和破壞過程與相應(yīng)物理實驗總體上一致;在較均質(zhì)巖石中觀察到反翼型裂紋,揭示出反翼型裂紋主動偏向翼型裂紋擴展的現(xiàn)象;魚鰭狀裂紋在橢圓裂隙擴展試驗中極易出現(xiàn),并在均質(zhì)巖石中表現(xiàn)為翼型裂紋與反翼型裂紋以卷曲面形式擴展形成包裹狀破裂面;巖石非均勻性對其應(yīng)力場,強度,聲發(fā)射和破壞形式有顯著影響,均質(zhì)性差的巖石易沿著內(nèi)置斜裂隙發(fā)生單截面剪切破壞;細觀損傷數(shù)值方法可以模擬巖石破裂全過程并揭示微破裂空間位移、聚集規(guī)律,研究結(jié)果可為研究巖石破壞機理的物理實驗和理論分析提供借鑒.
[Abstract]:The crack defects in the rock have a significant effect on the initiation and propagation of new cracks, leading to a significant decrease or even destruction of rock strength. It is of great engineering significance to study the initiation, evolution and microfracture distribution of the crack in the rock with internal defects, which is helpful to reveal the law of progressive failure of rock mass. The microdamage numerical method is used to study the failure of rock with inner fissure under uniaxial compression, and to reproduce the microfracture initiation, development, expansion, penetration up to failure and the acoustic emission distribution of the whole process of the rock with different homogeneity. The numerical experiment is compared with the physical experiment, and the former research is combined to analyze it. The results show that the crack propagation and failure process of the rock with three dimensional cracks is consistent with the corresponding physical experiments, and the reverse wing crack is observed in the homogeneous rock, which reveals the phenomenon of active deviation of the reverse wing crack to the wing crack growth. Fishfin crack is easy to appear in elliptical crack propagation test, and in homogeneous rock, airfoil crack and reverse wing crack propagate in the form of curved surface to form wrapped fracture surface, and the inhomogeneity of rock affects its stress field and strength. The acoustic emission and failure form have significant influence, the rock with poor homogeneity is easy to occur single section shear failure along the inner oblique fissure, and the meso-damage numerical method can simulate the whole process of rock fracture and reveal the spatial displacement and aggregation law of micro-fracture. The results can be used for reference in physical experiments and theoretical analysis of rock failure mechanism.
【作者單位】： 四川大學(xué)水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項目(51209127,51374149) 教育部新世紀優(yōu)秀人才項目(NCET-13-0382) 中國博士后基金面上資助項目(2013M540549)
【分類號】：TU45

【參考文獻】

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本文編號：2289683