本文關(guān)鍵詞： 砂巖 三軸壓縮試驗(yàn) 顆粒流數(shù)值試驗(yàn) 細(xì)觀分析 裂紋演化 圍壓　出處：《煤炭學(xué)報(bào)》2017年S1期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：以重慶地區(qū)砂巖的三軸壓縮試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變曲線為基準(zhǔn),完成了二維顆粒流PFC~(2d)數(shù)值砂巖試樣的細(xì)觀參數(shù)標(biāo)定。針對0.5~20 MPa圍壓下數(shù)值砂巖在雙軸試驗(yàn)中的宏觀力學(xué)響應(yīng),從試樣內(nèi)部位移、3種類型裂紋(總裂紋、拉裂紋和剪裂紋)的數(shù)目演化和角度分布等細(xì)觀層面進(jìn)行了解釋。研究結(jié)果表明:PFC~(2d)數(shù)值試樣能代表物理砂巖的主要宏觀力學(xué)特性;試驗(yàn)過程中,試樣內(nèi)3種裂紋數(shù)目均呈"S"型累積,其突變點(diǎn)與宏觀應(yīng)力-應(yīng)變曲線的彈、塑和破壞特征點(diǎn)對應(yīng);隨著圍壓增大,由試驗(yàn)過程中剪裂紋始終占主導(dǎo)逐漸變?yōu)槔鸭y始終占主導(dǎo),拉裂紋的占比逐漸增大;對于整個(gè)試樣和破裂帶,破裂帶內(nèi)拉裂紋的占比始終高于整個(gè)試樣;總裂紋和剪裂紋角度分布的主方向明顯,與加載方向相同;拉裂紋的角度分布較為均勻,在加載方向、破裂面及共軛破裂面方向的集中度相對明顯。
[Abstract]:Based on the stress-strain curve of triaxial compression test of sandstone in Chongqing area, the meso-parameter calibration of two-dimensional granular flow (PFC) / 2d) numerical sandstone sample has been completed. The macroscopic mechanical response of numerical sandstone under 0.5 ~ 20 MPa confining pressure in biaxial test has been studied. The number, evolution and angular distribution of three types of cracks (total crack, tensile crack and shear crack) within the specimen are explained. The results show that the numerical specimen can represent the main macroscopic mechanical properties of the physical sandstone. During the test, the number of the three kinds of cracks in the specimen is "S" type accumulation, and the abrupt point corresponds to the elastic, plastic and failure characteristic points of the macroscopic stress-strain curve, and with the increase of confining pressure, During the test, the shear crack always dominates and the tensile crack always dominates, and the proportion of the tensile crack increases gradually, and for the whole specimen and the fracture zone, the percentage of the tensile crack in the fracture zone is always higher than that in the whole specimen. The main direction of the angular distribution of total crack and shear crack is obvious and the direction of tensile crack is the same as the direction of loading, and the angle distribution of tensile crack is relatively uniform, and the concentration of the direction of loading direction, fracture surface and conjugate fracture surface is relatively obvious.
【作者單位】： 重慶交通大學(xué)土木工程學(xué)院;重慶交通大學(xué)山區(qū)橋梁與隧道工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51308574) 重慶市科委基礎(chǔ)與前沿研究基金資助項(xiàng)目(cstc2014jcyj A30023) 重慶市教委科學(xué)技術(shù)研究基金資助項(xiàng)目(KJ1400310)
【分類號】：TU45

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