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循环扰动荷载作用下花岗岩裂隙扩展特征的颗粒流模拟

张杰 郭奇峰 蔡美峰 张英 汪炳锋 吴星辉

张杰, 郭奇峰, 蔡美峰, 张英, 汪炳锋, 吴星辉. 循环扰动荷载作用下花岗岩裂隙扩展特征的颗粒流模拟[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
引用本文: 张杰, 郭奇峰, 蔡美峰, 张英, 汪炳锋, 吴星辉. 循环扰动荷载作用下花岗岩裂隙扩展特征的颗粒流模拟[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
Particle flow simulation of crack propagation characteristics of granite under cyclic disturbance load[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
Citation: Particle flow simulation of crack propagation characteristics of granite under cyclic disturbance load[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003

循环扰动荷载作用下花岗岩裂隙扩展特征的颗粒流模拟

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
详细信息
  • 中图分类号: TD315.3

Particle flow simulation of crack propagation characteristics of granite under cyclic disturbance load

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出版历程
  • 网络出版日期:  2020-05-25

循环扰动荷载作用下花岗岩裂隙扩展特征的颗粒流模拟

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
  • 中图分类号: TD315.3

摘要: 裂隙岩体广泛存在于地下工程中,对循环扰动荷载十分敏感,研究其裂隙的产生和扩展是岩体稳定性分析的重要基础。从微观角度,采用颗粒离散元法开展预制裂隙花岗岩循环加卸载试验,首先以MATLAB图像处理技术识别花岗岩细观组分,结合室内单轴压缩试验结果对细观力学参数进行标定。通过编制颗粒流代码追踪裂隙的类型和扩展过程,分析岩石破坏过程中裂隙发展的阶段性特征。研究结果表明:不同倾角裂隙岩石的新生裂隙走向与预制裂隙贯通方向基本一致;根据新生裂隙的优势倾向分组得到裂隙起裂角与预制裂隙倾角的关系:倾角β ≤45°时剪切和张拉裂隙的起裂角单调递减,倾角β ≥60°时剪切和张拉裂隙的起裂角单调递增;循环扰动荷载增加了裂隙岩体的轴向变形,轴向累积残余应变曲线呈反S形,随应力上限的提高更快进入加速阶段;模型试件的峰值强度随裂隙倾角的增大表现出先减小后增大的趋势,峰值强度为实验室完整岩石单轴抗压强度的63%~89%,反映出明显的岩石劣化现象;在循环荷载作用下,剪切裂隙和张拉裂隙增长曲线表现出明显的变化特点,对合理界定岩石变形破坏阶段具有一定的参考意义。

English Abstract

张杰, 郭奇峰, 蔡美峰, 张英, 汪炳锋, 吴星辉. 循环扰动荷载作用下花岗岩裂隙扩展特征的颗粒流模拟[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
引用本文: 张杰, 郭奇峰, 蔡美峰, 张英, 汪炳锋, 吴星辉. 循环扰动荷载作用下花岗岩裂隙扩展特征的颗粒流模拟[J]. 工程科学学报. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
Particle flow simulation of crack propagation characteristics of granite under cyclic disturbance load[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003
Citation: Particle flow simulation of crack propagation characteristics of granite under cyclic disturbance load[J]. Chinese Journal of Engineering. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2020.03.15.003

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