【摘要】：基于顆粒流理論,以黃島國家石油儲備庫地下洞庫的花崗巖室內(nèi)試驗測試為背景,借助PFC2D(particle flow code)的黏結(jié)顆粒模型(bonded particle model,BPM)建立雙軸壓縮模型。以花崗巖室內(nèi)試驗的宏觀力學參數(shù)和破壞形態(tài)為參照,通過"試錯法"得出黏結(jié)顆粒模型相對應的細觀物理力學性質(zhì)參數(shù)。模擬試驗的彈性模量、泊松比與室內(nèi)試驗值吻合較好,BPM模型由于選用圓形顆粒導致黏聚力和內(nèi)摩擦角與室內(nèi)試驗值相比有一定偏差。模擬試驗與室內(nèi)試驗的試件破壞形態(tài)均以單斜面剪切破壞為主。采用校準的細觀物理力學性質(zhì)參數(shù),應用BPM模型再現(xiàn)花崗巖壓縮試驗全過程,深入分析微裂紋萌生演化及能量變化規(guī)律。研究表明,壓縮過程中巖石試件內(nèi)裂紋擴展主要經(jīng)歷平穩(wěn)發(fā)展-急劇增加-平穩(wěn)發(fā)展3個階段;變形過程中,花崗巖試件邊界能、應變能、黏結(jié)能、摩擦能及動能在各個階段的變化很好地解釋花崗巖受力破壞的細觀力學機制。
[Abstract]:Based on the theory of particle flow, a biaxial compression model is established with the help of PFC2D (particle flow code) 's bonded particle model (bonded particle model,BPM, which is based on the granite laboratory test of Huangdao National Petroleum Reserve Underground Cave. Based on the macroscopic mechanical parameters and failure form of granite laboratory test, the meso-physical and mechanical parameters corresponding to the bonded particle model are obtained by "trial and error method". The elastic modulus and Poisson's ratio of the simulated test are in good agreement with the laboratory test values. The cohesion and internal friction angle of the BPM model are deviated from the laboratory test values due to the selection of circular particles. The failure mode of simulated test and laboratory test is mainly monoclinic shear failure. Using the calibrated meso-physical and mechanical properties parameters, the BPM model is used to reproduce the whole process of granite compression test, and the evolution of microcrack initiation and the law of energy change are deeply analyzed. The results show that the crack propagation in rock specimens mainly goes through three stages: steady development, sharp increase and steady development, and the changes of boundary energy, strain energy, bonding energy, friction energy and kinetic energy of granite specimens in each stage explain the meso-mechanical mechanism of granite failure.
【作者單位】： 山東科技大學礦山災害預防控制省部共建國家重點實驗室培育基地;山東科技大學山東省土木工程防災減災重點實驗室;山東大學巖土與結(jié)構(gòu)工程研究中心;
【基金】：國家自然科學基金資助(No.51279097,No.51379117) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973計劃)(No.2012CB723104) 山東省教育廳高等學�？萍加媱濏椖�(No.J11LE03,No.J10LE08)
【分類號】：TU45

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉善印,鐘大賚,吳根耀;滇西南景谷—鎮(zhèn)沅地區(qū)第三紀重力流沉積及其地質(zhì)意義[J];沉積學報;1998年02期

2 王光謙,倪晉仁,張軍,康志成;泥石流的顆粒流模型[J];山地學報;1992年01期

3 王新征;顆粒流沉積過程中的同沉積沖刷變形構(gòu)造[J];地球科學與環(huán)境學報;2004年03期

4 王冠民,吳李泉;斜坡顆粒流沉積末端可以存在微型溝道[J];特種油氣藏;2001年04期

5 彭述權(quán);李夕兵;樊玲;;剛性擋墻主動破壞墻后土拱效應細觀研究[J];中南大學學報(自然科學版);2011年04期

6 李凡;;巖土材料破損特性的顆粒流研究[J];土木工程學報;2007年09期

7 黃茂松;孫海忠;錢建固;;粗粒土的非共軸性及其離散元數(shù)值模擬[J];水利學報;2010年02期

8 龍鵬偉;馬雙科;鄭亞娜;;基于顆粒流的容重增加對邊坡破壞模式影響研究[J];陜西水利;2011年01期

9 劉洋;李飛;柴小慶;杜曉偉;張華;;滲流的PFC-CFD耦合細觀數(shù)值模擬[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2008年02期

10 宿輝;黨承華;李彥軍;;考慮不均質(zhì)度的巖石聲發(fā)射數(shù)值模擬研究[J];巖土力學;2011年06期

相關(guān)會議論文 前7條

1 張敏思;王述紅;侯佳男;郭牡丹;楊勇;;含孔洞節(jié)理巖體損傷破壞過程的顆粒流數(shù)值模擬[A];自主創(chuàng)新與持續(xù)增長第十一屆中國科協(xié)年會論文集（1）[C];2009年

2 尹小濤;王水林;馬雙科;;粒組對碎石土邊坡穩(wěn)定性及破壞模式影響研究[A];中國計算力學大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學學術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

3 郭海慶;李志剛;;粒徑在顆粒流標定過程中對邊坡巖土體細觀參數(shù)的影響研究[A];中國計算力學大會'2010（CCCM2010）暨第八屆南方計算力學學術(shù)會議（SCCM8）論文集[C];2010年

4 尹小濤;葛修潤;李春光;王水林;;加載速率對巖石材料力學行為的影響[A];第十一次全國巖石力學與工程學術(shù)大會論文集[C];2010年

5 ;巖土力學與工程學科的若干拓展與進取(同濟大學孫鈞學術(shù)梯隊學科研究室成立三年來的學術(shù)匯報材料,2003.5)[A];盛世歲月——祝賀孫鈞院士八秩華誕論文選集[C];2006年

6 王宗起;丁孝忠;;北京西山昌平組(■_1ch)成因地層學研究[A];中國地質(zhì)科學院地質(zhì)研究所文集（22）[C];1990年

7 李凡;;兩條雁行預制裂隙貫通機制的細觀數(shù)值模擬研究[A];巖石力學與工程的創(chuàng)新和實踐：第十一次全國巖石力學與工程學術(shù)大會論文集[C];2010年

相關(guān)博士學位論文 前2條

1 曾遠;土體破壞細觀機理及顆粒流數(shù)值模擬[D];同濟大學;2006年

2 吳劍;滑帶剪切過程的離散元模擬研究[D];中國科學院研究生院（武漢巖土力學研究所）;2007年

相關(guān)碩士學位論文 前9條

1 李偉;粘性土基本力學特性微結(jié)構(gòu)機理研究[D];同濟大學;2008年

2 楊冰;邊坡動力破壞過程及塌落范圍的顆粒力學模擬[D];清華大學;2011年

3 余榮傳;基于數(shù)字圖像技術(shù)的砂土模型試驗細觀機構(gòu)參數(shù)測量[D];同濟大學;2006年

4 賀續(xù)文;基于離散單元法的節(jié)理巖體邊坡穩(wěn)定性分析[D];湘潭大學;2010年

5 常在;土的顆粒力學理論及數(shù)值模擬[D];清華大學;2008年

6 郭靚;節(jié)理巖體變形與強度特征的三維數(shù)值模擬[D];北京交通大學;2009年

7 張興;顆粒材料應變局部化的數(shù)值分析與試驗模擬[D];大連理工大學;2012年

8 賢彬;大理巖加卸荷破壞過程的顆粒流數(shù)值模擬及其試驗驗證[D];青島理工大學;2011年

9 藍天鵬;淮北平原鈣質(zhì)結(jié)核土大尺寸直剪試驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2012年

，

本文編號：2508628