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法向卸荷条件下含单裂隙砂岩剪切强度与破坏特征试验研究
被引量：
14
1
作者
黄达
郭
颖
泉
+1 位作者
朱谭谭
张永发
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1297-1306,共10页
在地下工程及边坡开挖和河谷下切等人为和自然因素作用下,岩体应力将沿至少某一个方向卸荷,造成复杂的岩体应力重新分布。这种卸荷易诱发岩体工程灾变,其中法向应力卸荷诱发岩体剪切破坏尤为突出。采用法向应力逐渐卸荷而剪切应力保持...
在地下工程及边坡开挖和河谷下切等人为和自然因素作用下,岩体应力将沿至少某一个方向卸荷,造成复杂的岩体应力重新分布。这种卸荷易诱发岩体工程灾变,其中法向应力卸荷诱发岩体剪切破坏尤为突出。采用法向应力逐渐卸荷而剪切应力保持恒定的直剪试验方法,模拟开挖卸荷诱发岩体剪切破坏的力学机制。研究法向应力卸荷条件下,裂隙与剪切方向的夹角(后面简称夹角)及应力水平对单裂隙砂岩试样剪切变形、强度及破裂演化的影响规律。随着夹角从0°向180°增加,破坏模式依次表现为剪切破坏、张拉破坏、张剪混合破坏及剪切破坏的过渡。卸荷过程中法向位移和剪切位移均随初始法向应力的增大逐渐增大,而随初始剪应力的增大均逐渐减小。卸荷过程中法向位移随夹角的增大呈现先减小后增大的变化,而剪切位移对夹角不敏感。破坏时法向应力卸荷量随初始法向应力的增大逐渐增大,随初始剪应力的增大逐渐减小,随夹角的增大先减小后增大,夹角为60°时试样最容易发生破坏。通过对破裂面的应力状态分析,从力学机制的角度解释了破坏模式与夹角的相关性。研究成果丰富了卸荷岩体力学基础理论,为岩体工程开挖灾害防治提供理论支撑。
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关键词
岩石力学
裂隙岩体
法向卸荷
直接剪切
裂隙夹角
破裂模式
原文传递
卸荷条件下岩体裂隙扩展贯通及能量演化机制
被引量：
1
2
作者
郭
颖
泉
岑夺丰
+1 位作者
李悦
黄达
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期1521-1531,共11页
采用颗粒流软件PFC模拟了单轴压缩、双轴压缩和卸围压条件下裂隙倾角和岩桥倾角分别对含单裂隙和双裂隙岩体的裂纹扩展贯通的影响,对比分析了不同应力路径下裂隙岩体破裂演化过程,总结了裂纹扩展贯通模式,揭示了裂纹扩展贯通的细观力学...
采用颗粒流软件PFC模拟了单轴压缩、双轴压缩和卸围压条件下裂隙倾角和岩桥倾角分别对含单裂隙和双裂隙岩体的裂纹扩展贯通的影响,对比分析了不同应力路径下裂隙岩体破裂演化过程,总结了裂纹扩展贯通模式,揭示了裂纹扩展贯通的细观力学机制和裂隙岩体损伤破裂的能量机制。研究表明:卸围压条件下岩样张性破坏略弱于单轴压缩条件但远强于双轴压缩条件,而剪性破坏远强于单轴压缩条件但略弱于双轴压缩条件;裂隙尖端应力集中导致岩体开裂,随后张性翼裂纹受拉应力场驱使沿拉应力释放区与压应力区边界延伸扩展,剪切裂纹受压应力场驱使,其扩展路径处压应力释放;裂隙岩体发生卸荷破坏时,内部损伤和贯通裂隙的产生会导致耗散能的急剧增加。
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关键词
裂隙扩展
细观力学
能量演化
卸荷
颗粒流
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职称材料
题名
法向卸荷条件下含单裂隙砂岩剪切强度与破坏特征试验研究
被引量：
14
1
作者
黄达
郭
颖
泉
朱谭谭
张永发
机构
河北工业大学土木与交通学院
重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室
出处
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第7期1297-1306,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(41472245,41672300,41807279)~~
文摘
在地下工程及边坡开挖和河谷下切等人为和自然因素作用下,岩体应力将沿至少某一个方向卸荷,造成复杂的岩体应力重新分布。这种卸荷易诱发岩体工程灾变,其中法向应力卸荷诱发岩体剪切破坏尤为突出。采用法向应力逐渐卸荷而剪切应力保持恒定的直剪试验方法,模拟开挖卸荷诱发岩体剪切破坏的力学机制。研究法向应力卸荷条件下,裂隙与剪切方向的夹角(后面简称夹角)及应力水平对单裂隙砂岩试样剪切变形、强度及破裂演化的影响规律。随着夹角从0°向180°增加,破坏模式依次表现为剪切破坏、张拉破坏、张剪混合破坏及剪切破坏的过渡。卸荷过程中法向位移和剪切位移均随初始法向应力的增大逐渐增大,而随初始剪应力的增大均逐渐减小。卸荷过程中法向位移随夹角的增大呈现先减小后增大的变化,而剪切位移对夹角不敏感。破坏时法向应力卸荷量随初始法向应力的增大逐渐增大,随初始剪应力的增大逐渐减小,随夹角的增大先减小后增大,夹角为60°时试样最容易发生破坏。通过对破裂面的应力状态分析,从力学机制的角度解释了破坏模式与夹角的相关性。研究成果丰富了卸荷岩体力学基础理论,为岩体工程开挖灾害防治提供理论支撑。
关键词
岩石力学
裂隙岩体
法向卸荷
直接剪切
裂隙夹角
破裂模式
Keywords
rock mechanics
fissure rock mass
unloading normal stress
direct shear
flaw angle
failure pattern
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
卸荷条件下岩体裂隙扩展贯通及能量演化机制
被引量：
1
2
作者
郭
颖
泉
岑夺丰
李悦
黄达
机构
河北工业大学土木与交通学院
北京爱地地质勘察基础工程公司
出处
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2022年第5期1521-1531,共11页
基金
国家自然科学基金(41807279)
天津市自然科学基金(20JCQNJC00980)。
文摘
采用颗粒流软件PFC模拟了单轴压缩、双轴压缩和卸围压条件下裂隙倾角和岩桥倾角分别对含单裂隙和双裂隙岩体的裂纹扩展贯通的影响,对比分析了不同应力路径下裂隙岩体破裂演化过程,总结了裂纹扩展贯通模式,揭示了裂纹扩展贯通的细观力学机制和裂隙岩体损伤破裂的能量机制。研究表明:卸围压条件下岩样张性破坏略弱于单轴压缩条件但远强于双轴压缩条件,而剪性破坏远强于单轴压缩条件但略弱于双轴压缩条件;裂隙尖端应力集中导致岩体开裂,随后张性翼裂纹受拉应力场驱使沿拉应力释放区与压应力区边界延伸扩展,剪切裂纹受压应力场驱使,其扩展路径处压应力释放;裂隙岩体发生卸荷破坏时,内部损伤和贯通裂隙的产生会导致耗散能的急剧增加。
关键词
裂隙扩展
细观力学
能量演化
卸荷
颗粒流
Keywords
crack propagation
mesomechanics
energy evolution
unloading
praticle flow
分类号
TU45 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
法向卸荷条件下含单裂隙砂岩剪切强度与破坏特征试验研究
黄达
郭
颖
泉
朱谭谭
张永发
《岩石力学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
14
原文传递
2
卸荷条件下岩体裂隙扩展贯通及能量演化机制
郭
颖
泉
岑夺丰
李悦
黄达
《地下空间与工程学报》
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
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