初始裂隙倾角对岩石破坏模式及峰值强度的影响

详细信息    查看全文 | 推荐本文 |

英文篇名：Influence of initial crack dip angle on failure mode and peak strength of rock 作者：王国艳 ; 于广明 ; 李刚 ; 高丽燕 英文作者：WANG Guoyan;YU Guangming;LI Gang;GAO Liyan;School of Civil Engineering,Qingdao University of Technology;School of Civil Engineering,Qingdao Agricultural University; 关键词：单轴压缩 ; 峰值强度 ; 裂隙倾角 ; 破坏模式 英文关键词：uniaxial compression;;peak strength;;crack dip angle;;failure form 中文刊名：ZGKA 英文刊名：China Mining Magazine 机构：青岛理工大学土木工程学院;青岛农业大学建筑工程学院; 出版日期：2017-10-15 出版单位：中国矿业 年：2017 期：v.26;No.242 基金：国家自然科学基金面上项目资助(编号:51374135) 语种：中文; 页：ZGKA201710035 页数：4 CN：10 ISSN：11-3033/TD 分类号：176-179

摘要

初始裂隙倾角是影响裂隙岩体再生裂隙扩展方向和损伤断裂模式的重要因素之一,采用岩石破裂过程RFPA数值分析系统对不同倾角的单裂隙岩石在单轴压缩条件下破坏过程进行数值模拟。结果表明:当裂隙倾角不大于45°时,试件呈现出拉伸和剪切的混合破坏;裂隙倾角为60°时试件以拉伸破坏为主;裂隙倾角为75°时试件以剪切破坏为主。受岩石强度、内摩擦角和压拉比的影响,初始裂隙倾角对单裂隙岩石峰值强度的影响趋势具有多变性,其影响趋势可分为三类,一是随着裂隙倾角的增加岩石峰值强度增加;二是随着裂隙倾角的增加岩石峰值强度先降低再增加;三是随着裂隙倾角的增加岩石峰值强度先增加后降低再增加。
        The initial crack dip angle is one of important factors affecting crack propagation process and damage-fractured mode of rock.Failure process of single fractured rock under uniaxial compression was simulated using numerical test of rock failure RFPA.The results show that there are three failure forms such as tension-shear combined fracture,tension fracture and shear fracture in the specimens with different initial crack dip angles.The influence of initial crack dip angle on peak strength of rock mass can be divided into three classes.The peak strength of cracked samples tends to increase with the increase of the initial crack dip angle in the first class.In the second class,the peak strength of cracked samples tends to decrease first and then increase with the increase of the initial crack dip angle.The peak strength of cracked samples tends to increase first and then decrease and then increase with the increase of the initial crack dip angle.

引文

[1]蒲成志,曹平,衣永亮,等.单轴压缩下预制2条贯通裂隙类岩材料断裂行为[J].中南大学学报:自然科学版,2012,43(7):2708-2716.
    [2]黎立云,许风光,高峰,等.岩桥贯通机理的断裂力学分析[J].岩石力学与工程学报,2005,24(23):4328-4334.
    [3]衣永亮,曹平,蒲成志.静载下预制裂隙类岩石材料断裂实验与分析[J].湖南科技大学学报:自然科学版,2010,25(1):67-70.
    [4]李术才,李廷春,王刚,等.单轴压缩作用下内置裂隙扩展的CT扫描试验[J].岩石力学与工程学报,2007,26(3):484-492.
    [5]张平,李宁,贺若兰,等.动载下两条断续预制裂隙贯通机制研究[J].岩石力学与工程学报,2006,25(6):1210-1217.
    [6]张恒,唐世斌,王龙,等.压缩作用下岩石预置裂隙贯通机制的研究[J].应用力学学报,2015,32(5):762-767.
    [7]李术才,杨磊,李明田,等.三维内置裂隙倾角对类岩石材料拉伸力学性能和断裂特征的影响[J].岩石力学与工程学报,2009,28(2):281-289.
    [8]张伟,周国庆,张海波,等.倾角对裂隙岩体力学特性影响试验模拟研究[J].中国矿业大学学报,2009,38(1):30-33.
    [9]王卫华,王小金,姜海涛,等.单轴压缩作用下含不同倾角裂隙的类岩石试样力学特性[J].科技导报,2014,32(28/29):48-53.
    [10]杨圣奇,戴永浩,韩立军,等.断续预制裂隙脆性大理岩变形破坏特性单轴压缩试验研究[J].岩石力学与工程学报,2009,28(12):2391-2404.
    [11]孙朝阳.不同裂隙角度对岩体强度影响研究[J].煤炭技术,2015,34(6):113-115.
    [12]杜贻腾,李廷春,张仕林,等.单轴压缩荷载下不同倾角三维通透裂隙扩展机理研究[J].山东科技大学学报:自然科学版,2016,35(3):53-60.
    [13]李小帅,唐烈先,张颖,等.节理倾角对岩体破坏特性影响的单轴压缩数值试验[J].辽宁科技大学学报,2015,38(6):463-466.
    [14]陈秀云.单一闭合中心裂隙对岩石单轴压缩破坏特征的影响[J].长江科学院院报,2015,32(9):104-110.