本文關鍵詞：非共面雙裂隙紅砂巖宏細觀力學行為顆粒流模擬

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【摘要】：通過顆粒流程序(PFC)細觀參數(shù)敏感性分析與完整紅砂巖在常規(guī)三軸壓縮下的試驗結果,獲得一組能夠真實反映完整紅砂巖宏觀力學行為的細觀參數(shù)。在此基礎上,對斷續(xù)雙裂隙紅砂巖在不同圍壓作用下進行顆粒流模擬,分析圍壓以及巖橋傾角對斷續(xù)雙裂隙紅砂巖強度破壞特征的影響規(guī)律,揭示斷續(xù)雙裂隙紅砂巖在不同圍壓作用下裂紋擴展的細觀力學響應機制。研究結果表明:與完整紅砂巖相比,斷續(xù)雙裂隙紅砂巖峰值強度參數(shù)顯著降低,且降幅與巖橋傾角β密切相關,黏聚力和內(nèi)摩擦角均隨著巖橋傾角β的增大呈非線性變化。當斷續(xù)雙裂隙紅砂巖β=0°和30°時,兩者裂紋擴展模式相近,裂隙1和2之間無貫通;當β=60°和90°時,兩者裂紋擴展模式相近,裂隙1和2之間出現(xiàn)一處貫通;當β=120°時,在低圍壓下裂隙1和2之間出現(xiàn)兩處貫通,在高圍壓下只有一處貫通。當應力增大到一定程度之后,顆粒之間黏結斷裂,微裂紋不斷產(chǎn)生、匯集和貫通,最終形成宏觀裂紋,使得試樣發(fā)生失穩(wěn)破壞。圍壓的增加在細觀上提高了顆粒之間的接觸力,在宏觀上表現(xiàn)為強度增大。高圍壓的存在限制了微裂紋的擴展速率。
【作者單位】： 中國礦業(yè)大學深部巖土力學與地下工程國家重點實驗室;武漢大學巖土與結構工程安全湖北省重點實驗室;
【關鍵詞】： 巖石力學 紅砂巖 斷續(xù)雙裂隙 強度參數(shù) 裂紋貫通 顆粒流模擬
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51179189) 教育部新世紀優(yōu)秀人才支持計劃項目(NCET 12 0961) 武漢大學巖土與結構工程安全湖北省重點實驗室開放研究基金項目(HBKLCIV201201)
【分類號】：TU452
【正文快照】： 1引言裂隙巖石是礦山、水利、石油、核廢料存儲等各種巖石工程中經(jīng)常遇到的一種復雜介質(zhì)。A.Palmstrom[1]研究表明,缺陷(包括節(jié)理、裂隙等)可能會降低巖石缺陷處的抗拉強度甚至無抗拉強度。在裂隙巖石中,由于巖橋的存在,使其受力和破壞特征都發(fā)生質(zhì)的變化[2]。大量工程實踐表

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本文編號：580099