裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究

裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究

张平[1]2005年在《裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究》文中研究说明裂隙岩体动力稳定性问题相当突出。已有大量关于节理裂隙几何特征对岩体静变形、静强度性质影响的室内模型试验研究,然而对岩体动力特征的研究至今大都还是针对完整岩石样的室内试验进行的。针对岩体工程中最常见的非贯通裂隙岩体(而不是完整岩样)及岩体工程中特有的动荷特征,对静、动荷载作用下裂隙岩体代表性体元RVE的破坏模式与变形、强度特性开展了系统的室内模型试验研究,从细观上分析了其破坏机理,从宏观上提出了适用于工程实际的模型与公式。主要内容如下:(1)首先,本文将非贯通裂隙岩体的代表性体元RVE作为一种“结构性”材料,从结构体(岩桥)本身的破坏模式出发,采用量纲分析选择与砂岩相似的模型材料,通过预埋抽条法在室内制作不同空间展布条件的闭合雁行、共面裂隙石膏模型试样,借助于MTS单轴静力、动力(应变速率为10-5~10-1·s-1)加载和数码设备观测,对含裂隙试样的预制裂隙表面分支裂纹扩展、贯通过程进行了实时观测、分析,系统总结了静载作用下裂隙扩展、贯通方式及强度随裂隙空间展布位置的变化规律,进一步对动载作用下岩桥的破坏模式进行了新的探索,弥补了动载作用下非贯通裂隙岩体破坏模式研究的空白。(2)直接通过对静、动荷载下含裂隙试样分支裂纹扩展长度、贯通方式及强度增幅的对比分析,论证了速率效应的裂隙数目相关性,揭示了分支裂纹扩展的惯性效应是导致含裂隙类岩石脆性材料中低加载速率下强度增大的主要原因,这一新解释来源于试验观测数据,较其他的对速率效应的解释更直接、合理,借助于这一解释,进而揭示了地震荷载下易出现II型剪切断裂的又一原因。(3)通过对含裂隙试样破坏过程的观测,并借助于滑移型裂纹模型对几个典型问题的分析,归纳、总结出裂隙岩体的破坏特征呈现局部化的渐进破损,且将局部化带内这一渐进破损过程抽象为:胶结强度丧失(拉伸型裂纹起裂、扩展),而后摩擦强度(裂纹贯通后剪切滑移)发挥作用。(4)基于对含裂隙类岩石材料细观破坏特征的分析,从脆性材料胶结强度丧失–摩擦强度发挥作用的破坏实质出发,通过将试样划分为弹性区及剪切局部化带,同时考虑材料内部不均质性引起的渐进破坏,建立了能模拟软化(损伤软化、减压软化)、硬化过程且具有明确物理意义的局部化渐进破损模型,并得以验证。该模型揭示了强度参数随变形的真实演化过程,借助该模型得到的强度参数随不可逆应变的演化规律,可以巧妙地从细观本质上描述含裂隙类岩石脆性材料峰值后期的宏观软化过程。(5)最后,在所提出的细观渐进破损模型的基础上,从工程实用的宏观角度入手,推导了裂隙岩体的宏观等效弹性模量,借助于已建立的含规则分布裂隙试样的破裂面倾角、剪胀角与裂隙空间展布位置的关系,引入剪胀角对摩擦强度的贡献,推导了可应用于裂隙岩体的局部化渐进破损宏观模型,并进一步将其推广到非贯通裂隙岩体的宏观剪切强度模型中,同时进行了相关验证。

张平[2]2004年在《裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究》文中指出本文针对岩体工程中最常见的非贯通裂隙岩体(而不是完整岩样)及岩体工程中特有的动荷特征,对静、动荷载作用下裂隙岩体代表性体元RVE的破坏模式与变形、强度特性开展了系统的室内模型试验研究,从细观上分析了其破坏机理,从宏观上提出了适用于工程实际的模型与公式。 首先,本文将非贯通裂隙岩体的代表性体元RVE作为一种“结构性”材料,从结构体(岩桥)本身的破坏模式出发,采用量纲分析选择与砂岩相似的模型材料,通过预埋抽条法在室内制作不同空间展布条件的闭合雁行、共面裂隙石膏模型试样,借助于MTS单轴静力、动力(应变速率为10~(-5)~10~(-1) s~(-1))加载和数码设备观测,对含裂隙试样的预制裂隙表面分支裂纹扩展、贯通过程进行了实时观测、分析,系统总结了静载作用下裂隙扩展、贯通方式及强度随裂隙空间展布位置的变化规律,进一步对动载作用下岩桥的破坏模式进行了新的探索,弥补了动载作用下非贯通裂隙岩体破坏模式研究的空白。 本文直接通过对静、动荷载下含裂隙试样分支裂纹扩展长度、贯通方式及强度增西安理工大学博士学位论文幅的对比分析,论证了速率效应的裂隙数目相关性,揭示了分支裂纹扩展的惯性效应是导致含裂隙类岩石脆性材料中低加载速率下强度增大的主要原因,这一新解释来源于试验观测数据,较其它的对速率效应的解释更直接、合理,借助于这一解释,进而揭示了地震荷载下易出现n型剪切断裂的又一原因。 通过对含裂隙试样破坏过程的观测,并借助于滑移型裂纹模型对几个典型问题的分析,本文归纳、总结出裂隙岩体的破坏特征呈现局部化的渐进破损,且将局部化带内这一渐进破损过程抽象为:胶结强度丧失(拉伸型裂纹起裂、扩展),而后摩擦强度(裂纹贯通后剪切滑移)发挥作用。 基于对含裂隙类岩石材料细观破坏特征的分析,本文从脆性材料胶结强度丧失-摩擦强度发挥作用的破坏实质出发,通过将试样划分为弹性区及剪切局部化带,同时考虑材料内部不均质性引起的渐进破坏,建立了能模拟软化(损伤软化、减压软化)、硬化过程且具有明确物理意义的局部化渐进破损模型,并得以验证。该模型揭示了强度参数随变形的真实演化过程,借助该模型得到的强度参数随不可逆应变的演化规律,可以巧妙地从细观本质上描述含裂隙类岩石脆性材料峰值后期的宏观软化过程。 最后,本文在所提出的细观渐进破损模型的基础上,从工程实用的宏观角度入手,推导了裂隙岩体的宏观等效弹性模量,借助于已建立的含规则分布裂隙试样的破裂面倾角、剪胀角与裂隙空间展布位置的关系,引入剪胀角对摩擦强度的贡献,推导了可应用于裂隙岩体的局部化渐进破损宏观模型,并进一步将其推广到非贯通裂隙岩体的宏观剪切强度模型中,同时进行了相关验证。关键字:非贯通裂隙,破坏机理,静动力学性质,局部化,渐进破损本研究得到中科院院长基金(9 844)及西安理工大学优秀博士生科学研究基金(210203)联合资助。—1.—

韩信[3]2006年在《裂隙介质静、动剪切特性试验研究》文中研究指明本文针对岩体工程中最常见的非贯通裂隙岩体(而不是完整岩样)及岩体工程中特有的动荷特征,首次对静、动剪切荷载作用下非贯通裂隙试样的剪切破坏模式与剪切变形、剪切强度特性开展了系统的室内模型试验研究。首先系统地综述了国内外在裂隙介质方面的主要工作和研究成果;安装和调试岩石动叁轴、剪切多功能试验机中的动力直剪试验装置。通过非贯通裂隙岩体的剪切特性试验,研究了不同裂隙连通率、裂隙排列方式、法向应力条件下同时包含闭合裂隙和岩桥的剪切面的变形和强度特性及其相应的变化规律,初步探讨了裂隙、岩桥变形和破坏机理。其中法向应力直接影响到岩体的抗剪力学特性,而目前的岩石抗剪试验,对法向力的选取没有明确的规定,导致测试结果容易出现因人而异的现象。针对这种情况,对完整和裂隙岩体两种类型介质分别给出直剪试验中法向压力确定的一些建议。利用石膏脆性材料的室内模型试验,对非贯通裂隙岩体的动剪切变形特性和动剪切强度进行了首次初步探索,得到了动载特征、裂隙几何特征对非贯通裂隙岩体的动变形和动强度的一些影响规律。借助于不同频率动循环加载、静载试验对非贯通裂隙岩体破坏模式与破坏机理进行了分析,反映裂隙试样动剪切荷载作用下的破坏特点;研究了外荷载频率及裂隙倾角、裂隙密度对非贯通裂隙岩体动剪切变形与动剪切强度性质的影响,并和无裂隙完整岩体进行了比较分析,对加载方式对非贯通裂隙岩体动剪切变形与动强度性质也进行了一些探讨;对裂隙介质在不同加载频率下的动剪切速率效应进行了研究。

侯艳丽[4]2005年在《砼坝—地基破坏的离散元方法与断裂力学的耦合模型研究》文中进行了进一步梳理本文研究结构从小变形损伤断裂到大变形渐进破坏的全过程仿真分析方法,期望实现从连续介质到非连续介质转化的数值模拟。据此,本文系统研究并初步实现了变形体离散单元法与弥散裂缝模型和分离裂缝模型两种非线性断裂力学模型的耦合,并应用于混凝土高坝的断裂与破坏过程的工程分析中,主要研究内容包括:1.以叁维刚体离散元为基础,采用在数值模型和实际结构之间建立的刚度等效、强度等效和荷载等效的原则,形成连续-非连续介质的统一模型——刚体弹簧元。应用这一方法研究了竖向横缝和水平施工缝等弱面组成的拱坝在强震条件下的整体性受损情况和破损机理。2.提出了叁维变形体离散元模拟连续介质和非连续介质时的分离界面刚度选取准则。应用叁维变形体离散元对梅花拱坝沿坝基的上滑失稳溃决问题进行了仿真计算;指出在沿拱坝建基面存在不利的软弱面结构与两岸坝坡平缓时,需要认真研究拱坝沿坝基的上滑失稳问题,在拱坝设计中进行相应的稳定校核。3.基于钝断裂带理论,推导了两种不同的非线性弥散断裂力学模型——固定裂缝模型和旋转裂缝模型的应力应变全量关系描述,将准脆性材料的开裂模型嵌入到变形体离散单元法的块体本构模型中,提出一种将损伤断裂模型与变形离散元结合的方法以研究连续-非连续耦合系统的破坏演化过程。4.以变形体离散元的摩尔库仑接触模型和分离式裂缝模型为基础,建议了混凝土、岩石等准脆性材料Ⅰ/Ⅱ混合型开裂的拉剪分区开裂准则以及基于缝面法向张开度的刚度强度软化的裂缝扩展准则,提出了分离裂缝模型和变形体离散元的耦合模型并用于分析准脆性材料的受拉开裂和拉剪混合型开裂行为,模型初步实现了系统在外载作用下从小变形到完全破坏的全过程仿真。5.采用本文提出的分离裂缝和变形体离散元的耦合模型分析了Koyna重力坝在动力荷载下的坝体开裂损伤行为,研究坝体在动力荷载下的稳定问题和强震下的大坝破坏模式以及再次经历相同地震时坝体的反应与累计残余变形,初步表明本文模型用于连续-断裂-非连续-破坏全过程的模拟具有可行性。

王振永[5]2016年在《裂隙性围岩力学特性和破裂机理的颗粒流数值模拟研究》文中研究表明随着我国地下工程建设速度的加快,隧洞在施工的过程中面临的地质条件越来越复杂,尤其是洞室围岩存在的节理裂隙不仅破坏了岩体的整体性,而且直接影响洞室围岩的受力及变形破裂方式,因此对裂隙性围岩的力学特性和破坏机理进行研究具有重要的理论和实际意义。但理论和室内试验研究方面的局限性制约了其研究进展,为更好地从细观方面研究洞室围岩在开挖过程中的力学特性和破坏机理,可采用数值模拟方法进行研究。本文以大相岭泥巴山隧道为工程背景,在对室内裂隙性流纹岩单轴和城门拱形洞室双轴压缩的基础上,采用基于离散单元法的颗粒流程序PFC2D模拟裂隙性岩体在单轴压缩下及裂隙性围岩在双轴压缩下的力学特性和破坏机理。本文研究的主要内容和得到的成果如下:(1)阐述了离散元颗粒流PFC2D程序的基本原理;通过对颗粒细观参数的调试,讨论了颗粒间平行粘结细观参数和摩擦系数对岩体试样宏观参数的影响:平行粘结刚度主要影响弹性模量,平行粘结强度主要影响峰值强度,半径系数对弹性模量和峰值强度均有较大影响,摩擦系数在(0,2)范围内对弹性模量和峰值强度影响较大,继续增大影响较小;确定裂隙性流纹岩试样合理的细观参数。(2)采用PFC2D数值模拟了流纹岩试样的单轴压缩试验,通过对比室内试验和数值模拟结果验证了采用PFC2D进行力学特性和破坏机理研究的可行性,然后从细观方面对岩样的破坏机理进行分析。(3)结合宏观和细观方面分析了不同的预置裂隙参数(单裂隙的角度、断续双裂隙的岩桥倾角)对岩体试样强度特征和裂纹扩展模式的影响。(4)对城门拱形隧洞试样进行双轴压缩数值模拟试验,根据城门拱形洞室双轴压缩室内试验结果,从洞室围岩的破裂模式以及拱顶和侧壁的应变分析验证了其可行性,然后从洞室围岩的裂纹扩展模式、裂隙发育特征以及接触力等的变化特征,对洞室围岩的破裂机理进行分析。(5)在城门拱形洞室的不同位置预置不同倾角和不同规模的节理,研究节理的存在对洞室围岩的强度、破坏模式及洞室围岩稳定性的影响规律。

宋常胜[6]2012年在《超远距离下保护层开采卸压裂隙演化及渗流特征研究》文中研究指明从采矿的角度认识瓦斯问题,基于关键层理论将采矿过程中的应力场、裂隙场和瓦斯场规律相结合,实现“煤与瓦斯共采”是采矿学科研究的热点。本文针对高瓦斯、低渗透性煤层群的赋存条件,综合运用理论分析、相似模拟、数值模拟试验和现场实测等研究手段,系统研究了下保护层开采充分卸压高度、不同应力状态煤岩渗透特性、超远距离上被保护层采动应力、裂隙演化和瓦斯渗流的规律,提出了超远距离下保护层开采卸压保护范围参数等,并在现场进行了卸压效果检验。该研究成果丰富了下保护层开采理论,为平顶山矿区及相似地质条件下的超远距离下保护层开采保护范围确定和卸压瓦斯抽采提供了理论依据。本论文的主要研究成果有:⑴以膨胀变形超过3‰作为煤层充分卸压临界值,理论分析并得到下保护层开采最大充分卸压高度的计算方法,以及关键层位置与煤层采高分别是影响下保护层开采最大膨胀变形和卸压角最主要因素的结论。⑵含瓦斯煤样的渗透率试验表明,煤样渗透率与破裂过程关系密切却滞后于破裂过程。模拟静水压力小于20MPa的下保护层开采等条件,当垂直应力达到30MPa左右时卸载,煤样渗透率最大只提高36%,研究表明煤层卸压与裂隙演化是影响瓦斯流动的重要因素。⑶综合运用物理模拟和数值模拟等手段,得到平顶山矿区煤层群超远距离下保护层开采卸压应力分带模型和卸压保护的范围,即下山卸压角73°,上山卸压角76°,走向卸压角63°~76°,最大卸压高度超过160m,为解决平顶山矿区煤与瓦斯突出治理难题和超远距离下保护层开采提供了理论依据。

荣腾龙[7]2015年在《低温环境下单裂隙岩体强度损伤及断裂特性分析》文中认为随着国家对寒区工程建设的投入加大以及全球气候环境恶化的加剧,寒区的工程灾害现象不断增多,日益成为影响寒区工程建设及稳定性的重大问题。岩体作为地质作用的产物,含有较多的节理、裂隙等不连续面,不连续面的存在对岩体强度及各种力学响应有较大影响。而在冻融作用下,不连续面的影响效果更为复杂。因而,必须从裂隙岩体的角度出发正确认识和解决寒区岩体出现的问题。以不同倾角(0°、45°)单裂隙岩体为研究对象,对裂隙岩体在冻融-受荷作用下的物理参数、力学强度及断裂特性进行了研究。首先基于相似模型试验的相关原理,通过设计正交试验,确定出可模拟砂岩的材料理想配合比,且制备出满足试验要求的单裂隙岩体试件;对两种倾角裂隙岩体物理参数的异同进行了比较分析,测试出不同温度下类岩石材料的热物理参数变化,分析了其相应的影响因素;通过冻融循环试验,对裂隙岩体的质量和表观变化进行了跟踪记录;利用单轴压缩试验,对裂隙岩体的强度损失及冻融损伤劣化的机理进行了系统研究;并通过数值模拟手段,对冻融循环作用下,裂隙岩体内部温度场演化及冻胀力的作用进行了模拟分析;建立了冻融循环作用后的岩体断裂准则,探究了受荷作用下裂隙岩体起裂扩展模式及其力学机制。通过相似试验、理论推导和数值模拟相结合的方法对单裂隙岩体在冻融循环作用及受荷作用下的强度损伤及断裂特性进行了研究,相应的研究成果对寒区裂隙岩体的工程设计和灾害防护具有一定的参考价值。

崔圣华[8]2014年在《强震巨型滑坡滑带碎裂岩体微细观分析及静动力破损机制研究》文中研究表明强震作用下岩体碎裂化问题被越来越多的揭露和研究,尤其是汶川地震以来,暴发的大量、大规模滑坡灾害使地学工作者对岩体碎裂结构及动力成因有了新的认识,但由于强震触发大型滑坡岩体碎裂问题涉及到工程地质学、岩石力学、地震工程学等多门学科,尚有很多问题亟需解决。大光包滑坡是一次十分罕见的巨型滑坡,上覆400m巨厚岩层在8.0级强震下溃滑而下,在强震和厚重滑体振动、碾压过程中,滑带岩体碎裂化问题显得尤为突出。本文在前人研究基础上,从滑后滑床残留碎裂岩体特殊的碎裂现象出发,调查该类岩体分布的层位及连续性特征,得出:该类碎裂岩体在滑坡区“连续分布”、“平均厚度3m”、为震旦系灯影组层间“软弱带”,并将该软弱带定义为大光包滑坡滑带,命名为“大光包碎裂岩体”。基于这一基本认识,首先对整个碎裂岩体层宏观碎裂特征进行精细素描和描述,将整个碎裂岩体层分为:(1)强振动碾压卸围压区、(2)振动无碾压围压区、(3)弱振动无碾压围压区,现有岩体结构分类无法涵盖大光包岩体极碎裂现象,针对大光包碎裂岩体提出“碎砂状”、“碎块状”、“碎裂状”、“胶结状”分类,并将之定义为“碎裂再胶结岩体”。对碎裂层内的调查发现,碎裂层纵向并不连续,叁个区内均发现颜色、硬度等由下而上有明显差异的4层,且碎裂层底部均有薄层泥层。对碎裂层及区内岩体调查得出,普遍存在叁类结构面,分别为:北东向、南东向、北西向,近一步分析表明,这叁组结构面不仅控制大光包滑坡“滑面”形态特征,而且对区内地形地貌及演变有一定影响。本着宏观-微观-宏观的分析思路,对碎裂原岩进行成分、结构分析,对碎裂结构成因进行微观分析,得出碎裂原岩具有成分不均一、颗粒大小相关悬殊(10倍)、结构多样(超过6种)的特点,碎裂岩体经历过多次构造运动后被热液胶结,形成现有碎裂特征。(提出)按碎裂岩体晶体变形破坏程度分类,包括(1)晶间断裂、(2)晶界面断裂、(3)晶体错位、(4)晶体塑性变形、(5)晶表撞击凹坑、(6)晶体松动架立;提出按碎裂岩体晶体断裂力学模式分类,包括(1)静载拉张断口,(2)压剪断口,(3)疲劳拉张断口,(4)疲劳压剪断口,(5)复合型断口;按晶体风化模式分类,主要有:(1)晶体风化(溶蚀),(2)晶间风化(溶蚀),(3)裂隙风化(泥质胶结,钙质胶结结构面),(4)复合型风化。定量评价是岩体研究的必要任务,为后续相似材料试验、物理模拟、数值模拟提供基础参数。结合已有研究,基于图像处理技术和分形理论,对碎裂岩体脉状裂隙、团块状结构进行定量统计分析,得出碎裂原岩所占比例不到50%,1cm2分布裂隙110条;对断口粗糙程度、碎裂块度、裂隙发育程度进行分形维值计算,得出碎裂原岩结构分维值平均为1.6,方解石脉分维平均为1.5,且方解石脉条数与分维值成线性递增关系,碎裂块度平均分形维值为2.3。室内物理试验表明,碎裂岩体震动后密度有明显降低,降低率达10%,这表明了胶结岩体在地震过程中裂隙大量发育并扩展,在滑动剪切过程中扩容,体积达7.2~50.4万方。基于宏微观成果,提出了碎裂岩体震裂损伤、变形破坏过程概念模型:(1)震裂损伤、岩石差异性结构开裂、已有裂隙重新开启阶段,(2)裂纹耦合、快速贯通、岩体胶结强度劣化阶段,(3)滑坡胶结强度丧失、溃滑、碾压、振动阶段,(4)后期卸荷、风化、雨水冲刷阶段。有了以上对碎裂岩体的基本认识,基于PFC颗粒流离散元对含缺陷结构岩石静动力模拟分析,表明:(1)岩石内缺陷结构的存在,无论强度高低都会劣化岩石整体强度,(2)缺陷结构强度的高低,会局部提高和降低岩石强度,(3)正是这种对岩石局部性状的改变引起了岩石内部变形的非协调性,这种非协调性随着与缺陷结构距离的增加而逐渐减小,(4)缺陷结构刚度和连接强度都对非协调变形有显着影响,精确分析表明,连接强度对岩体强度影响大于结构刚度,(5)动力作用下,同种性状缺陷结构对岩石强度影响程度大于静力作用,(6)含缺陷结构岩体的破坏,由缺陷结构对岩石局部强度的改变和非协调变形决定,破裂面一般沿二者耦合最弱面产生。建立含软弱夹层地质体数值模型,进行振动试验分析,试验表明:(1)软弱层通过自身应变能吸引振动能量,导致自身上覆岩体应力大为减小,应变率及竖向、侧向速度大为增加,(2)软弱层上下界面动力响应强度不同,下界面大于上界面,导致非协调变形于下界面处最大,破裂面普遍在下界面产生,(3)模拟过程表明,软弱层在振动过程中经历着张拉和压剪交替持续作用,这个往复过程大大加快了软弱层变形速度,加剧了破坏程度。对碎裂岩体室内剪切试验表明,碎裂岩体抗剪强度包络线呈幂函数关系,计算得理想情况下上覆自重下滑带抗剪强度。分析表明,动力作用下,大光包滑坡滑带强度随时间变化,本构参数是关于时间的函数。大光包滑坡启动前后,南侧主要是沿碎裂层的震裂和剪切滑动,可将之抽象为一个天然剪切试验过程,碎裂层充当剪切带,上覆10Mpa岩体自重充当正应力,但具有两个方面的特殊性,其一,剪切带有一定的倾向和倾角,其二,剪切过程中为动力荷载,这两个因素决定了剪切过程有如下特点,(1)滑带抗剪强度随正应力的增加而降低,(2)剪切过程中的稳定性随时间呈波状递减变化。

党硕[9]2016年在《循环荷载下丁字交叉裂隙试样的力学特性试验研究》文中研究说明岩体中的结构面对整个岩体的力学性质有着重要的影响。岩体在实际工程中承受静载作用的同时,也承受着循环荷载作用,研究裂隙岩体在循环荷载下的力学特性具有重要的理论和实际意义。本文利用石膏材料制成含有单裂隙和丁字交叉裂隙试样,对其进行了室内单轴静态压缩试验和单轴循环荷载试验,同时利用高清摄像机拍摄试样破坏的过程。对含不同几何特征的裂隙试样在静载和循环荷载下的强度、变形及破坏形态进行了试验研究;基于循环荷载下残余应变的发展规律研究了含不同几何特征裂隙试样的损伤累积演化规律,并建立了相应的损伤演化方程。主要研究成果如下:(1)静载和循环荷载作用下,主裂隙角度为0°和45°时,主裂隙对试样的力学性质起主导作用;主裂隙角度为90°时,次裂隙对试样的力学性质起主导作用。(2)丁字交叉裂隙试样滞回环呈“疏-密-疏”叁阶段发展,滞回环的面积随次裂隙角度增大而增大,而且均大于单裂隙试样;所有试样的残余应变和总应变的发展规律近似,都可分成初始、等速和加速叁个阶段;30°和60°的次裂隙对试样残余应变的发展起主导作用。(3)含0°主裂隙试样的破坏面总是由裂纹与0°主裂隙搭接构成,次裂隙尖端产生的裂纹不会与试样顶端贯通;含45°主裂隙试样总是沿45°主裂隙发生明显的滑移,次裂隙对破坏模式的影响较小;含90°主裂隙试样的破坏模式由次裂隙控制。(4)用残余应变法定义损伤变量,通过损伤演化规律的研究发现,30°和60°的次裂隙对试样的损伤演化规律影响较大,而且损伤演化曲线的Ⅰ、Ⅱ阶段无明显拐点:30°和60。的次裂隙对试样的初始损伤随主裂隙角度的增大而减小。(5)基于疲劳损伤演化叁阶段的分析,建立了丁字交叉裂隙试样疲劳损伤演化方程。

李宁, 张志强, 张平, 刘林[10]2008年在《裂隙岩样力学特性细观数值试验方法探讨》文中提出节理裂隙岩体力学性质研究是非常复杂的课题。物理模型试验由于制样难、耗资大、结果有限,研究者难以利用其开展系统深入的研究。提出以典型的物理模型试验结果标定数值模型,再利用标定后的数值模型开展系统数值试验研究的思路,既可充分发挥物理模型试验接近实际情况的优势,又可充分利用数值模型试验建模快、成本低等优点。同时,还对数值试验模型的建立、数值试验的定性与定量、数值试验模型的改进、数值试验模型的标定等方面进行了讨论。最后,利用标定、修正后的数值模型试验研究了侧压、裂纹面摩擦因数等在物理模型试验中难以实现的因素对含两条共面裂纹岩样的应力场、强度和宏观破坏模式的影响范围规律。

参考文献:

[1]. 裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究[J]. 张平. 岩石力学与工程学报. 2005

[2]. 裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究[D]. 张平. 西安理工大学. 2004

[3]. 裂隙介质静、动剪切特性试验研究[D]. 韩信. 西安理工大学. 2006

[4]. 砼坝—地基破坏的离散元方法与断裂力学的耦合模型研究[D]. 侯艳丽. 清华大学. 2005

[5]. 裂隙性围岩力学特性和破裂机理的颗粒流数值模拟研究[D]. 王振永. 西南交通大学. 2016

[6]. 超远距离下保护层开采卸压裂隙演化及渗流特征研究[D]. 宋常胜. 河南理工大学. 2012

[7]. 低温环境下单裂隙岩体强度损伤及断裂特性分析[D]. 荣腾龙. 西安科技大学. 2015

[8]. 强震巨型滑坡滑带碎裂岩体微细观分析及静动力破损机制研究[D]. 崔圣华. 成都理工大学. 2014

[9]. 循环荷载下丁字交叉裂隙试样的力学特性试验研究[D]. 党硕. 西安理工大学. 2016

[10]. 裂隙岩样力学特性细观数值试验方法探讨[J]. 李宁, 张志强, 张平, 刘林. 岩石力学与工程学报. 2008

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裂隙介质静动应力条件下的破坏模式与局部化渐进破损模型研究
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