采用顆粒流軟件PFC（particle flow code）對非貫通節(jié)理巖體加卸荷條件下破壞特性進行研究。對砂巖材料進行室內單軸壓縮試驗,獲取該巖樣的抗壓強度、彈性模量等宏觀特征。采用PFC顆粒流軟件中的平行黏結模型,構建完整試樣,利用DFN（discrete fracture network）創(chuàng)建非貫通節(jié)理,并采用更符合實際工程的應力/時步加卸壓方式對非貫通節(jié)理模型開展三軸壓縮與非線性加軸壓卸圍壓數值模擬。研究結果表明:在三軸壓縮模擬中,峰值應力下降主要是因為巖橋內剪切裂紋增多,巖橋上方先出現(xiàn)裂紋的延伸,隨后引發(fā)巖橋的貫通;在非線性加軸壓卸圍壓模擬中,當軸向應力達到峰值后,巖橋破壞緩慢,且拉伸裂紋與剪切裂紋分布較均勻,巖橋貫通后,裂紋向模型上部進行擴展,最終破壞形式為非貫通節(jié)理上下兩部分的滑移變形,且節(jié)理的破壞程度遠大于三軸壓縮的破壞程度。在卸荷過程中,節(jié)理兩側剪應力最大,巖橋中心次之,節(jié)理面的剪應力最小。 

【文章來源】：中南大學學報(自然科學版). 2020,51(07)北大核心

【文章頁數】：9 頁

【部分圖文】：

單軸壓縮模擬結果

室內單軸壓縮試驗為后續(xù)數值模擬奠定基礎，為細觀角度下分析非貫通節(jié)理巖體在加卸荷條件下的破壞特性提供條件。選取3組具有代表性的巖體試樣A1,A2和A3，其破壞形式如圖1所示。從圖1可見：破壞形式為標準的劈裂破壞。試驗測得所用砂巖平均單軸抗壓強度為50.34 MPa，試驗破壞后峰后強度并不明顯。2 數值模擬分析

以室內試驗結果為參考，利用離散元軟件PFC中平行黏結模型設計與巖體宏觀特征一致的數值模型，通過多次匹配，確定的最優(yōu)細觀力學參數組合如表1所示，應力-應變對比曲線如圖2所示。模型共含3 996個顆粒，最小顆粒半徑為0.45 mm，最大顆粒與最小顆粒的粒徑比為1.66。單軸壓縮模擬結果如圖3所示，其中，紅色裂紋代表剪切裂紋，藍色裂紋代表拉伸裂紋，模擬顯示峰值強度為49.81 MPa，彈性模量和泊松比等與室內試驗結果基本相同，因此，按照表2中細觀參數匹配的模型可以用來模擬真實砂巖試樣。圖3 單軸壓縮模擬結果

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3067477