锦屏大理岩蠕变损伤演化细观力学特征的数值模拟研究

详细信息   

• 责任者：孙金山^c中国地质大学(武汉)^d1980^e博士^f副教授 ; 陈明^c武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室 ; 姜清辉 ; 卢文波 ; 周创兵
• 刊名：岩土力学
• 出版年：2013
• 卷期：34^b12总225
• 页码：3601～3608
• 索书号：P478.06/357
• 图表：^c表4参17插图
• 文摘期号：2014/05

摘要

岩石的蠕变损伤和断裂是岩石流变效应的重要表现形式，但其损伤演化过程往往难以直观观测，为此，采用二维颗粒流数值模拟方法(PFC^2D)对岩石的蠕变损伤和断裂的细观力学机制进行了分析。在锦屏大理岩室内试验基础上，利用颗粒流应力腐蚀模型(PSC)，建立了能反映其短期和长期强度特征的柱状岩样数值模型，并开展了大量数值试验。结果表明，蠕变损伤的演化过程与暂态的损伤演化过程具有明显的差异。在岩样蠕变损伤过程中，其内部微裂纹多沿加载方向开裂且分布均匀，先快速增加再稳定扩展，最后则发生快速断裂。当荷载较小时，岩样宏观上呈现劈裂破坏特征，当荷载较大时，岩样呈现剪切破坏特征。在岩样蠕变损伤初始和稳定演化阶段的前期，荷载大小对岩样的损伤演化过程影响不大；在稳定演化阶段的后期至断裂过程中，低荷载下岩样的损伤增速比高荷载下快。